非フェルミ液：通常の金属を超えて
凝縮された物質物理学では、a 非フェルミ液 ほとんどの金属を記述する標準的なフェルミ液液理論とは異なる動作をする物質の状態です。
これが故障です：
1。フェルミ液体理論：金属の標準モデル
* 準粒子としての電子： この理論は、個々の粒子としてではなく、電子の電荷とスピンを運ぶ複合エンティティである準粒子としてではなく、金属の電子を扱います。
* ランダウの準粒子画像： これらの準粒子は互いに弱く相互作用し、遊離粒子のように効果的に動作します。
* 比熱と抵抗率： この理論は、低温での比熱容量や電気抵抗率などの量に対する特定の挙動を予測します。
2。フェルミ以外の液体：ルールを破る
* 強い相互作用： 非フェルミ液では、準粒子間の相互作用が強くなり、クエシ粒子の自由粒子としての仮定を無効にします。
* 異常な動作： これは、次のような異常な挙動につながります。
* 比熱の非線形温度依存性： フェルミ液体理論によって予測される線形依存性の代わりに。
* 抵抗率の異常なパワーロー依存性： 抵抗率が温度とともに直線的に増加する典型的な金属挙動とは異なります。
* 分数化： 電子と同じ特性を持つ準粒子を持つ代わりに、非フェルミ液体は分数化を示すことができます。そこでは、準粒子は電子電荷またはスピンの一部しか運ばれません。
3。なぜ彼らは面白いのですか？
非フェルミ液体は、電子が固体でどのように振る舞うかについての理解に挑戦します。彼らは興味をそそられます。
* 異常な特性： それらは、フェルミ液体理論では説明されていないユニークで珍しい物理的特性を示します。
* 潜在的なアプリケーション： それらは、たとえば、高温の超伝導または量子コンピューティングなど、型破りな特性を持つ新しい素材を作成する可能性を秘めています。
* 基本的な物理学： それらを研究することは、基本的な物理学と量子多体系の性質に関する新しい洞察につながる可能性があります。
4。非フェルミ液の例：
* 重いフェルミオン： 強力な電子エレクトロン相互作用を伴う希土類またはアクチニド元素を含む金属。
* 高温超伝導体： 強い電子相関を伴う比較的高温で超伝導する材料。
* 量子臨界点： 量子相遷移が発生する位相図のポイントは、しばしば非フェルミ液体の挙動を示します。
結論： フェルミ液体以外の液体は、伝統的なフェルミの液体の絵に反する魅力的で挑戦的な物質状態です。彼らは、基本的な物理学と潜在的な技術的応用の両方に影響を与える強く相関する電子の複雑な世界を垣間見ることができます。
