Kvantna kritičnost v kvantnih feromagnetih
Skupina: Odsek za fiziko trdne snovi
Tako kot termične fluktuacije vodijo do klasičnih faznih prehodov, kvantne fluktuacije vodijo do kvantnih faznih prehodov. V okolici ustreznih kritičnih točk faznih diagramov obstajajo območja kvantne kritičnosti, ki se ponašajo z zanimivo in neintuitivno fiziko. Čeprav vseobsegajoča teorija kvantne kritičnosti še ne obstaja, pa naj bi ustrezna fizika bila univerzalna, torej neodvisna od mikroskopskih podrobnosti sistema, in skalno invariantna, torej enaka na vseh energijskih skalah sistema. Takšno vedenje je mogoče najti v tako različnih sistemih, kot so kovine, magnetni sistemi, hladni atomi in črne luknje. V okviru mednarodne skupine raziskovalcev smo opravili eksperimentalno raziskavo dveh povsem različnih kvazienodimenzionalnih kvantnih antiferomagnetov. V območjih kvantne kritičnosti, do katerih smo prišli z ustrezno uporabo magnetnega polja, sta oba sistema kazala natanko enako vedenje, kjer je energijsko skalo določala le temperatura sistema. S tem smo na eleganten način potrdili hipotezi o univerzalnosti in skalni invariantnosti kvantnega kritičnega vedenja. S. Mukhopadhyay, M. Klanjšek, M. S. Grbić et al., »Quantum-critical spin dynamics in quasi-one-dimensional antiferromagnets«, Phys. Rev. Lett. 109, 177206 (2012).