洪恒飞 柯溢能 科技日报记者 江耘
5日，记者从浙江大学获悉，该校关联物质研究中心和物理学系袁辉球教授团队首次在纯净的重费米子化合物中发现铁磁量子临界点，并且观察到奇异金属行为。这一发现打破了人们普遍认为铁磁量子临界点不存在的传统观念，并且将奇异金属行为拓展到铁磁材料体系。该项研究已在国际顶级杂志《自然》在线发表。
科学家发现，反铁磁量子临界点会出现在重费米子材料、铁基高温超导体和有机超导体等关联电子材料中，通过压力、磁场、掺杂等非温度参量调节电子的相互作用，反铁磁长程序可以被连续抑制到绝对零度，并且在量子临界点附近出现超导和奇异金属行为。然而，铁磁量子临界点的存在一直缺乏确凿的证据。
CeRh6Ge4：压力-温度相图。科研团队提供
经过近10年的摸索，袁辉球团队在尝试了多种材料体系后，最近在重费米子材料
CeRh6Ge4中取得重大突破。他们通过不断优化样品制备条件，合成了高质量的单晶样品，再通过压力的调控，发现该体系中存在铁磁量子临界点，首次在一个纯净的铁磁材料体系中发现量子临界点存在的确凿实验证据，并且观察到了与高温超导体相似的奇异金属行为——当温度趋于零度时，电阻随温度线性变化，比热系数随温度对数发散。
袁辉球表示，此项工作不仅为量子相变研究开辟了一个新的方向，并且将铜基高温超导和反铁磁重费米子材料中观察到的奇异金属行为延伸到了铁磁体系。由于超导与量子相变常常有着非常紧密的关系，铁磁量子临界点的发现也可以促进相关超导的研究。