台灣團隊領導首揭開奇異金屬態奧祕，有助解開高溫超導體形成機制

困擾了凝態物理界 35 年的高溫超導體形成機制終於有解！由陽明交通大學仲崇厚特聘教授領導的團隊與美國布魯克海文國家實驗室（BNL）團隊合作，首度成功解開稀土族超導體中「奇異金屬量子臨界糾纏態」形成機制。

物質可依導電性主分為：金屬、絕緣體、半導體、半金屬、超導體，一般金屬在極低溫情況下（超導性未出現前），其電阻率會隨溫度平方下降 （費米液體）。

而近 30 多年來，科學家開始發現許多新穎量子材料如：銅基高溫超導體、稀土族重費米子超導體，有機超導體、二維雙層扭轉石墨稀超導體等，會出現不同於普通金屬的「奇異金屬量子態」（非費米液體），其電阻率隨溫度降低呈線性下降，比熱係數則以對數方式上升。

其中，稀土族超導體與銅基高溫超導體更展現出稱為「普朗克金屬」的更奇特量子臨界狀態，此量子態在不穩定的量子臨界點附近出現，其中電子的散射率與溫度呈現線性關係，且比例常數與普朗克常數呈現倒數關係。

這些現象形成原因與機制仍是未解之謎，而台灣陽明交通大學仲崇厚特聘教授團隊與美國團隊合作，現在首次以理論與實驗揭開「普朗克金屬」奧秘。

實驗結果證實，稀土族超導體的「普朗克金屬態」確實是處於量子臨界點附近的量子臨界行為，該現象與量子臨界之間的關係，是電子在量子臨界點附近高度糾纏的結果。

由於高溫超導體的超導態就是普朗克金屬態降溫時形成，因此這項成果將有助解開高溫超導體形成機制。新論文發表在《自然通訊》（Nature Communications）期刊。

（首圖來源：pixabay）