物性物理学：純粋な強磁性近藤格子における異常金属挙動

さまざまな金属は、量子臨界点（QCP）へと調整することで異常な電気的特性や熱力学的特性を示すが、そうした異常金属の起源は、長年にわたって謎となってきた。異常金属は、非従来型超伝導や反強磁性QCPに関連付けられることが多く、強くエンタングルした量子状態であると考えられるようになっている。対照的に、強磁性体は弱くエンタングルしていて、そのQCPが競合する相や一次相転移によって妨げられることが多いため、異常金属にはなりそうもない環境であると見なされている。本論文では、純粋な強磁性近藤格子CeRh₆Ge₄が圧力誘起QCPにおいて異常金属になることを示す証拠を提示する。加圧下での比熱と抵抗率の測定によって、強磁性転移がゼロ温度まで連続的に抑制されることが実証され、QCP付近での異常金属挙動が明らかになった。我々は、強い磁気異方性がこの過程に重要な役割を果たしており、秩序化した強磁性体にエンタングルメントを三重項共鳴原子価結合の形で導入すると主張する。我々は、QCPにおける三重項共鳴原子価結合から近藤エンタングルした一重項対への、局在モーメントと伝導電子の間のエンタングルメントパターンの特異な変換が、異常金属挙動の重要な駆動要因であるフェルミ面体積のジャンプを引き起こすことを示す。今回の結果は、強磁性量子臨界性を研究するための新たな方向性を開き、異常金属現象の代替環境を確立するものである。最も重要なのは、強磁性QCPにおける異常金属挙動から、異常金属のさまざまな挙動に共通の駆動要因が、反強磁性の破壊ではなく量子エンタングルメントであると示唆されることである。

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