[이승섭 교수] 무거운 페르미온의 기묘 금속 특성 규명 (Physical Review Letters 논문 게재)
Dynamical Scaling and Planckian Dissipation Due to Heavy-Fermion Quantum Criticality
Andreas Gleis, Seung-Sup B. Lee, Gabriel Kotliar, and Jan von Delft
Phys. Rev. Lett. 134, 106501 (2025)
(Publication date: 10 March, 2025)
기묘 금속은 많은 강상관 물질에서 나타나는 수수께끼 같은 상으로, 그 현상은 일반적인 페르미 액체와 양립하지 않는다. 기묘 금속이 흔히 나타남에도 불구하고, 특히 고유한(intrinsic) 기묘 금속, 즉 무질서(disorder)를 동반하지 않는 기묘 금속이 존재하는지에 대한 많은 의문이 남아있다. 본 연구진은 ω/T 스케일링과 T에 선형인 저항률과 같은 현상을 단거리 집단 요동으로 설명하는, 고유한 기묘 금속에 대한 새로운 접근 방식을 제시한다. 여기서는 기묘 금속이 흔히 나타나는, 콘도-붕괴 양자 임계점 근방의 양자 임계 영역 상의 무거운 페르미온 물질을 다룬다. 여러 감수율에 대한 ω/T 스케일링과 광학 전도도 및 저항률에 대한 기묘 금속 거동을 확인하고, 이것이 단일 입자 붕괴보다는 지배적인 꼭짓점(vertex) 기여로 인해 발생한다는 것을 보였다.
Strange metals, an enigmatic state of matter found in many strongly correlated materials, still defy a clear and unified understanding. Their phenomenology is incompatible with normal Fermi liquids. Despite the ubiquity of strange metals, many basic questions remain unsettled, in particular, whether intrinsic strange metals, i.e., ones without disorder, exist. Here we present a novel approach to intrinsic strange metals where phenomena like ω/T scaling and a linear-in-T resistivity arise from collective short-ranged fluctuations. We focus on heavy-fermion metals, where strange-metal behavior routinely emerges in the quantum-critical region of so-called Kondo-breakdown quantum-critical points. We find ω/T scaling for several susceptibilities and strange-metal behavior for the optical conductivity and resistivity. Importantly, this behavior arises from dominant vertex contributions rather than single-particle decay.