突破性发现：三维量子格里菲斯奇点在体铁基超导体中的研究

近日，据《国家科学评论》（National Science Review）于2024年6月25日的报道，北京大学物理学院国际量子材料中心的研究团队在铁基超导体领域取得了重要突破，发现了三维量子格里菲斯奇点（QGS）在体铁基超导体中的存在。该研究由陈剑豪等多位科学家共同完成。

量子格里菲斯奇点是一种由淬火无序驱动的现象，它打破了传统的标度不变性，并在量子相变（QPT）过程中导致动态临界指数的发散。尽管这一现象在低维传统超导体和三维磁性金属系统中已有充分记录，但在三维超导系统和非常规高温超导体（高-Tc SCs）中是否存在仍不清楚。

在这项研究中，研究团队报告了在准二维和三维各向异性非常规高-Tc超导体CaFe1 - xNixAsF（x < 5％）体单晶的超导体 - 金属相变（SMT）中观察到了强大的QGS，并且QGS状态可持续至5.3 K。他们建立了一个全面的量子相图，描绘了由垂直和平行磁场诱导的SMT的三维各向异性QGS。

- 有助于深入理解超导现象：量子格里菲斯奇异性的研究表明，无序可以定性地改变量子相变的临界行为，其主要特征是趋于量子临界点时，二维超导体系的动力学临界指数发散。这一发现揭示了QGS在三维超导系统和非常规高-Tc SCs中的普遍性，从而大大扩展了QGS的适用范围。未来，这一研究成果可能会对量子计算、能源传输等领域产生积极影响。

- 为开发新型超导材料提供新视角：超导-绝缘体与超导-金属相变是量子相变的经典范例，已有三十余年的研究历史。近年来，随着薄膜和器件制备工艺的提高，二维晶态超导体系逐渐成为了研究量子相变的理想平台，得到了国际学术界的广泛关注。这一发现为开发新型超导材料提供了新的视角和思路。

- 推动量子材料研究的发展：量子材料是一种具有特殊量子特性的材料，如量子霍尔效应、量子自旋霍尔效应等。QGS的发现将为量子材料的研究提供新的方向和思路，有助于推动量子材料研究的发展。

- 促进量子技术的应用：量子技术是一种基于量子力学原理的新技术，如量子计算、量子通信等。QGS的发现将为量子技术的应用提供新的材料和器件，有助于促进量子技术的发展和应用。

铁基超导体作为一种具有潜在应用价值的材料，其研究一直备受关注。此次发现的三维量子格里菲斯奇点为铁基超导体的研究提供了新的视角，有望推动该领域的进一步发展。

未来，这一研究成果可能会对量子计算、能源传输等领域产生积极影响。科学家们将继续深入研究QGS的性质和应用，为解决相关领域的难题提供新的思路和方法。

总之，这项研究成果的发表为超导领域的发展注入了新的活力，展示了我国在基础科学研究方面的实力和潜力。我们期待着更多的科学突破，为人类社会的进步做出贡献