kvanttikriittinen

Kvanttikriittinen tarkoittaa tilaa tai ilmiötä, jossa järjestelmä on lähellä kvanttikriittistä pistettä (quantum critical point, QCP). QCP syntyy, kun faasinmuutoksen kriittinen piste esiintyy absoluuttisessa nollalämpötilassa ja kvanttifluktioilla on päärooli. Kvanttikriittisyys eroaa tavallisesta termisestä kriittisyydestä siten, että kwanttifluktioiden vaikutus voi hallita järjestelmän ominaisuuksia myös finitessä lämpötilassa.

Kvanttikriittisyys löytyy monista kondensoituneen aineen järjestelmistä, kuten raskaasti fermion -aineista, antiferromagneettisista materiaaleista sekä korkeakiiltoisista superkonduktoreista. Järjestelmän voi säätää paineella, dopingin määrällä, magneettikentällä tai koostumuksen muutoksilla, jolloin lähdetään kohti QCP:tä.

Ominaisuudet ja tunnusmerkit: QCP:n läheisyydessä korreloitumisen pituus sekä aikaspituus kasvavat voimakkaasti, mikä voi johtaa non-Fermi-liquid -käyttäytymiseen. Finite-temperature alueella, jossa kvanttikriittisyys vaikuttaa, ilmiöitä kuvataan skaalauksin, joissa energia- ja aikaskaalat noudattavat dynamiikan kriittistä eksenttia z.

Teoria ja kokeet: kvanttikriittisyyden teoreettisissa malleissa käytetään renormointia sekä Hertz–Millis-tyyppisiä malleja, ja merkittäviä vaikutteita on antanut Sachdevin työ. Kokeellisesti kvanttikriittisyyttä tutkitaan mittauksilla kuten kulku, spesifinen lämpö, magneettinen vastus sekä spektridatan neutron-sähkömagiinis- ja ARPES-tutkimuksissa.

Käyttö ja kieli: termi kvanttikriittinen on vakiintunut suomalaisessa fysiikkakirjallisuudessa viittaamaan tähän ilmiöön.