量子临界线界定了 UTe$_2$ 中的高场变磁转变面
超导电性
2025-04-22 v3 强关联电子
摘要
量子临界现象在各种材料家族中被广泛研究，从高温超导体到磁性绝缘体。当热力学相变作为压力或磁场等某个调节参数的函数被抑制到零温度时，就会发生这种现象。这通常会产生一个不稳定性点——即所谓的量子临界点——此时相变完全由量子涨落驱动。在这里，我们展示了重费米子变磁体 UTe 在超过 70 T 的极强磁场强度下具有量子相变。我们发现相边界并非终止于单个奇异点，而是对磁场空间中三个笛卡尔轴方向的磁场分量敏感。这导致三维转变面被连续的量子临界点环所界定，其轨迹形成了一条扩展的量子临界线——一种新颖的量子临界相边界形式。在这条量子临界线内，存在一个环形形状的磁场诱导超导态，该态持续到超过 70~T 的磁场。我们通过现象学自由能展开对我们的数据进行建模，并展示了三维量子临界相边界——而非更传统的单一不稳定性点——如何锚定 UTe 非凡的高磁场相图。
引用
@article{arxiv.2403.02535,
title = {A quantum critical line bounds the high field metamagnetic transition surface in UTe$_2$},
author = {Z. Wu and T. I. Weinberger and A. J. Hickey and D. V. Chichinadze and D. Shaffer and A. Cabala and H. Chen and M. Long and T. J. Brumm and W. Xie and Y. Lin and Y. Skourski and Z. Zhu and D. E. Graf and V. Sechovsky and G. G. Lonzarich and M. Valiska and F. M. Grosche and A. G. Eaton},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.02535},
year = {2025}
}