kible - zurek (KZ)机制，仅在平衡相变实验中得到证实，也适用于非平衡相变，正如东京理工大学的研究人员在一项里程碑式的研究中所表明的那样。KZ机制的特征是在远离绝热极限的连续相变过程中形成拓扑缺陷。这一突破性的发现为研究其他非平衡相变的机理打开了大门。
相变描述了我们周围的各种现象，从水变成冰到磁跃迁到电阻消失的超导跃迁。在超导和磁性的情况下，相变是连续的，其特征是“对称破缺”，从而导致有序态的形成。当这种转变非常缓慢时，有序态是完美的(没有缺陷)，这种状态被称为“绝热极限”。然而，对于不满足这一极限的跃迁，则会出现拓扑缺陷，其生成由kible - zurek (KZ)机制描述。在实验上，KZ机制表现为缺陷密度对冷却速率的幂律依赖性。
有趣的是，KZ机制虽然在热平衡相变中得到了广泛的研究，但尚未在非平衡相变中得到实验证明。然而，最近的一项模拟研究表明，KZ机制可以应用于无序流态和有序流态之间的动态有序转变，这一现象可以在超导涡旋系统中进行实验测试。
为此，日本东京工业大学(Tokyo Tech) Satoshi Okuma教授领导的课课组最近研究表明，一组磁通(涡)穿透超导体的运动状态处于从无序流到有序晶格流的非平衡相变过程中，晶格缺陷按照KZ机制自发出现。他们的突破性研究发表在《物理评论快报》上(被选为编辑建议)。
在他们的工作中，该团队在硅衬底上制备了一层330纳米厚的无定形MoxGe1?x (x≈0.78)带状薄膜，然后将其冷却，以实现6.3 K的超导跃迁。通过施加垂直于表面的磁场，在4.1 K和3.5 T的磁场强度下进行了实验。
研究小组使用驱动电流驱动涡流，驱动电流在不同的淬火速率(dI/dt)下线性增大。在到达淬火终点时，通过突然关闭电流，漩涡结构被冻结。
Okuma教授解释说:“在我们的研究中，我们通过实验检验涡旋的配置顺序作为淬灭速率的函数后的动态顺序来测试模拟预测。”
研究小组发现，随着淬火速率的增加，旋涡结构变得不那么有序，这意味着一个相变。“我们研究了在这个转变过程中出现的晶格缺陷及其随淬火速率的变化，”Okuma教授说。他强调说:“我们发现，缺陷密度与淬火速率呈幂律关系，与KZ情景一致。”此外，该团队还估算了幂律指数(≈0.4-0.5)，与模拟预测的值(0.39)接近。
Okuma教授补充说:“我们还观察到跃迁有序侧的脉冲-绝热交叉，这是KZ机制的另一个关键预测。”
总之，本研究将kible - zurek机制的适用性从平衡相变扩展到非平衡相变，为无数新的研究打开了大门。鉴于这一里程碑式的结果，非平衡相变研究领域有望有新的发展。
参考
作者:S。Maegochi
1， K. Ienaga
1和S. Okuma
1*原论文标题:kible - zurek机制的动力排序在一个驱动涡旋系统期刊:物理评论通讯DOI:10.1103/ physrevlet .129.227001
1东京工业大学物理系
