奇怪的金属挑战了60年前的理论，即电流是由不连续的电荷流组成的。

奇怪的金属表明，电是由量子流体而不是离散电子携带的，这挑战了长期存在的费米液体理论，并推动了对电输运和超导性的新研究。

我们经常知道电是由电子在金属中的运动产生的。每个电子携带一个离散的、量子化的电荷。然而，这个简单的画面变得更加复杂，因为电子自然地相互排斥。当一个电子移动时，它会扰乱周围的邻近电子云。

当这些干扰相对较小时，电子不再单独运动，而是集体运动，形成称为电子准粒子的群。尽管这样分组，电流仍然是由分立的电荷携带的。然而，这些电荷不再是孤立的“自由”电子，而是集体电子运动的表现。费米液体理论描述了这种行为，60多年来，它一直是理解金属的标准框架。

令人惊讶的是，许多新发现的材料，被称为“奇怪的金属”，不符合这个传统的模型。在这些材料中，导电不是由离散的类电子电荷进行的。研究人员使用一种叫做“散粒噪声测量”的技术，观察到奇怪金属中的电子模糊成连续的、无特征的量子流体。

这就提出了一个深刻的问题：如果单个电子不携带电流，那是什么？费米液体理论代表了凝聚态物理学的主要成就之一，凝聚态物理学是致力于研究固体材料的物理学分支。奇怪金属的发现挑战了我们认知的基石。开发一种新的理论来解释这些不寻常材料中的电传输，可能会给物理学和材料科学带来革命性的见解。

高温超导的连接

例如，理解与费米液体行为的背离可能会揭示高温超导体的隐藏工作原理，高温超导体在正常的非超导状态下表现得像奇怪的金属。

奇怪的金属违背了通过离散电荷进行电传输的正统理解。在这些材料中，电阻在低温下呈线性变化。相比之下，典型的金属载流子的电阻变化是二次型的。

为了确定电是否以离散的块状传输，研究人员使用了一种称为“散粒噪声”的技术。脉冲噪声测量的是直流电的随机波动。这些随机波动的发生是因为电流是离散电荷的流动，每个电荷的到达在统计上是不同的。这就像几滴大雨滴打在屋顶上一样。

它们并不是同时到达屋顶，而是分散到达。在这种情况下，散粒噪声很高。在另一个极端，如果雨足够大，就没有雨滴 —— 雨的流动是连续的，没有特征的。在这种情况下，散粒噪声为零。这似乎就是奇怪金属中发生的事情！

克服实验挑战

在没有外部影响的情况下测量散粒噪声并不容易。在金属中，原子晶格的振动会推动电子四处移动，从而掩盖散粒噪声。研究人员必须制造纳米尺度的线，使电子穿过它们的速度比感受晶格振动的涟漪快。

实验提供了强有力的证据，证明在奇怪的金属YbRh2Si2中不存在准粒子，电流也不是由离散块携带的。这就像电子失去了自己的身份，融合成量子汤。虽然准粒子不存在的主张是非常有力的，但并不是所有的物理学家都准备接受它。这些结果将引发一系列引人注目的调查，并有助于发展新的奇怪金属理论。

如果朋友们喜欢，敬请关注“知新了了”！