修发贤课题组在准一维超导体研究中取得重要进展
发布时间: 2018-11-07     文章作者:     访问次数: 730

最近,澳门太阳城手机端物理系傅法贤教授的研究小组在准一维超导体Ta2PdS5纳米线研究方面取得了重要进展。 11月7日,相关研究成果在国际权威杂志《层状准一维超导体中的量子格里菲斯奇异性证据》[自然通讯,DOI: 10.1038/s41467-]上在线发表《自然·通讯》(分层准一维超导体中量子格里菲斯奇异态的特征) )。 018-07123-Y)。

格里菲斯奇点最早是由美国物理学家格里菲斯于1969年提出的。它具体指的是相变过程中尺度不变性被破坏的行为,并且临界指数是不同的,不再保持不变。量子格里菲斯奇点意味着该系统在零温度下发生的量子相变中具有格里菲斯奇点。理论上,格里菲斯奇点并没有指明它只发生在特定的维度上。自提出理论以来的几十年,实验科学家已经观察到相变中的临界指数发散仅在少数三维铁磁系统和二维超导系统如镓膜中,以及格里菲斯奇点是否存在于更多在低维系统中没有实验证实。

图(a),Ta2PdS5晶体结构图,(b)Ta2PdS5纳米线器件结构示意图,(c)Ta2PdS5纳米线中的超导金属跃迁。

为了在低维系统中找到量子格里菲斯奇点,Xiu Faxian教授的研究小组研究了新的准一维超导体Ta2PdS5。由于其独特的晶体结构,体相Ta2PdS5晶体可以通过剥离机械剥离方法制备成条形纳米线,厚度为70-300nm,宽度为0.1-2微米。有趣的是,通过运输测量发现,与体相不同,纳米级Ta2PdS5中的超导性具有准一维超导性的特性。如果器件的I-V曲线具有多次跳跃和滞后,则器件的临界电流随温度而变化,以满足准一维Bardeen公式的特性。研究小组进一步证实,Ta2PdS5纳米线的超导性通过对Ta2PdS5超导穿透深度的进一步研究具有准一维特征。

基于Ta2PdS5纳米线的准一维超导电性,研究了Ta2PdS5纳米线在极低温下的超导金属量子相变。发现在超导金属量子相变临界点附近的相邻温度等温磁阻曲线的交点是相图上的连续线,而不是与一般超导金属相变相同的临界点。磁场随温度变化而不是相同的值;通过对样品磁阻的进一步有限尺度缩放分析,发现系统中动力学的临界指数接近量子相变临界点附近的绝对零度。或者临界磁场不是常数,而是表现出色散的行为。这些特征是量子格里菲斯奇点的直接和有力证据。

研究结果首次将量子格里菲奇点扩展到准一维超导系统,这对于理解量子相变临界点附近的无序波动和准一维超导具有重要意义。准一维超导Ta2PdS5纳米线在研究中表现出的独特物理性质也表明它在量子计算装置中具有非常广阔的应用前景。

澳门太阳城手机端物理系研究小组,北京大学徐红旗,康宁研究组,南京大学何亮研究组,昆士兰大学邹进研究组,澳大利亚和杜兰大学的毛志强研究小组。这项工作得到了澳门太阳城手机端物理系,应用表面物理国家重点实验室,国家青少年计划,国家重点研发计划,基金杰出青年基金以及上述项目的大力支持和资助。 。论文的第一部分是澳门太阳城手机端物理系,澳门太阳城手机端物理系教授,作为交流作者的刘法法,以及作为第一部分的刘法泽教授研究组的博士。作者。

Xiu Faxian的研究小组主要从事拓扑材料生长,量子调控和新型低维原子晶体材料的研究。在Dirac材料中,我们致力于新量子材料的生长,物理性质的测量以及量子器件的制备和表征。主要研究了新型低维原子晶体材料的电学,磁学和光电性质。

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