东京大学的一个研究小组与 RIKEN 合作，在世界上首次发现了价态的量子相变和相关的量子临界现象。
物质状态的变化，就像水变成冰或水蒸气一样，被称为相变。水在常压100℃时发生液-气相变，但加压时相变温度升高，成为在高温高压一定条件下不能区分液体和气体的超临界流体。由于超临界流体兼具气体扩散性和液体溶解性，因此在工业领域得到广泛应用。
与水的相变等温度变化引起的相变相反，压力或磁场在绝对零变化时的相变称为量子相变。多年来，量子相变前后的临界涨落会产生什么样的性质一直很有趣，但通过使流体（例如水）处于绝对零来引起量子相变一直很困难。
因此，在本研究中，我们将物质中离子的电子数（价数）发生变化的相变作为具有类似于超临界流体的性质并能够进行量子相变的候选对象。我们利用向具有随压力波动的化合价特性的镱化合物添加少量铁，产生与压力类似的效果这一事实，成功地观察到了化合价急剧变化的交叉。
在价交叉的同时，我们发现了一种异常金属态，即使磁化强度很大，也没有显示出磁序。这表明实现了显示磁性的高价态和显示非磁性的低价态之间的波动，价态的量子相变是实验性的，这是世界上第一个在日本建立的例子。
这种价态的临界涨落可以说是超临界流体的电子版，有望推动新的“量子”超临界流体的发现。
纸张信息：[科学进展] 相关金属中的量子价态临界性
