埃姆斯实验室 学分:艾姆斯实验室 美国物理学家
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美国能源部艾姆斯实验室已经成功地对铁基超导体进行了测量，测量的范围是一个重要但难以达到的领域，在这个领域中，临界量子涨落主导着物理学
利用一种新的传感技术，他们准确地绘制了超导状态深处的量子相变——一种理论上与超导性密切相关的现象
这种创新的实验装置被称为氮空位磁镜，它高度灵敏，实际上无创，比以前用于探索超导材料中类似物理的装置更精确
“这是超导体科学中一个真正令人着迷的结果——清楚地了解了量子相变与超导是如何共存的
看来超导相保护量子临界行为不受无序的影响
这是相当了不起的！埃姆斯实验室物理学家普罗佐罗夫说
“随着我们继续研究具有这种新能力的其他材料，这将有助于回答关于非常规超导起源的重要理论问题
" 该团队使用NV示波器精确测量伦敦穿透深度，即磁场从超导体表面穿透超导体的深度
这个深度与有效电子质量直接相关，有效电子质量是受量子涨落影响的量，表示存在量子相变
通过系统地测量由保罗·坎菲尔德研究小组在埃姆斯实验室培育的铁化合物钡(铁，钴)2As2的不同组成，普罗佐罗夫的团队可以绘制出当温度接近绝对零度时，通常隐藏在超导“圆顶”下的量子相变的存在
普罗佐罗夫在他位于埃姆斯实验室的低温实验室领导一个科学家团队，研究超导体的有趣行为，并试图解开各种量子现象如何影响它们的性能
他们专门开发独特的超高精度和灵敏的实验技术来测量这些行为的光学、磁性和电学特征
NV望远镜是由参谋科学家瑙费尔·努斯兰和研究生卡迈勒·乔希在埃姆斯实验室从头开始建造的
这是一种光学磁力仪，它利用了金刚石中一种特殊原子缺陷的量子态，这种缺陷被称为氮空位中心
努斯兰还设计了一种新颖的方法，利用NV中心来测量导致伦敦穿透深度的较低临界场
“伦敦穿透深度是描述超导体的最基本参数之一；它基本上告诉你超导性有多强，”普罗佐罗夫说
“在我的大部分研究生涯中，我一直在使用不同的技术来测量这个量，NV感应代表着实验超导性的一个重大进步
" 七年前，普罗佐罗夫的实验室是一项国际研究合作的一部分，该合作首次发现了量子临界点(QCP)在超导态深处存活的明确证据
目前的工作，使用新的方法，检查具有大量无序的超导系统
综上所述，这些工作证明了量子相变和临界涨落不仅与超导性共存，甚至可能被超导性保护而免受无序效应的影响
这些结果是解开铁基超导之谜的另一条重要线索
“然而，为了全面探索非常规超导体的科学，还有很多工作要做
为此，必须开发更新更复杂的量子传感方法
努斯拉说
新的量子传感方法可以探测纳米尺度的量子波动，这将使人们能够更深入地研究高温超导体中相互竞争和共存的量子相位以及许多其他材料科学问题
“这些新的能力将最终阐明超导体和其他量子材料在技术应用中的限制条件和可行性
" 该研究在Kamal R所著的“基于金刚石的光学磁测法的Ba(Fe1-xCox)2As2超导圆顶内的量子相变”一文中作了进一步的讨论
马卡里亚·瑙尔·努斯兰·乔希
塔纳塔尔、圭尔·乔、谢尔盖·巴德科、保罗·坎菲尔德、拉斐尔·费尔南德斯、亚历克斯·列夫琴科和罗斯兰·普罗佐罗夫；发表在《新物理学杂志》上
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