二维超导系统中的超导-绝缘量子相变具有丰富的物理内涵,持续发现的新现象对理解量子材料和量子相变十分重要。TiO是一种具有超导电性的简单氧化物材料。我们对其低维薄膜中的量子相变开展了一系列深入研究。最近,我们通过改变厚度、磁场研究了其超导-绝缘体相变,发现调控厚度可成功实现超导-绝缘转变,并且临界块电阻接近量子电阻h/(2e)2=6.45 kΩ/□。更重要的是,通过对TiO薄膜在不同温度、磁场下的输运行为的研究,我们发现不同温度的电阻-磁场曲线交于连续的一系列点上,有限尺寸标度分析表明TiO超导-绝缘量子相变的临界指数随磁场增大而发散。这些结果说明其具有格里菲斯奇异性(Griffiths singularities),进一步分析表明其与无序对超导库珀对的破坏有关。这是首次在超导-绝缘体系中发现这种具有Griffiths奇异性的超导-绝缘量子相变现象。
文章被“NPG Asia Materials”期刊以Featured论文形式发表。Editorial Summary以“Superconductors: Helping thin films join the singularity club”为题,指出:李晓光研究组在具有绝缘基态的TiO薄膜中观测到了具有Griffiths奇异性的超导-绝缘量子相变,表明了其在晶化超导体中可能的普适存在性。