Resistividad eléctrica a través de un punto crítico cuántico nemático

Área de la Ciencia:

• Física de la materia condensada
• Ciencia de los materiales cuánticos

Sus antecedentes:

• Los sistemas de electrones correlacionados exhiben orden electrónico, con una criticidad cuántica observada cerca del cero absoluto.
• La nematicidad electrónica, un estado de simetría rotacional rotacional, a menudo se entrelaza con otros órdenes como el antiferromagnetismo o las ondas de densidad de carga.
• El calogenuro de hierro FeSe$_{1-x}$S$_{x}$ presenta un sistema único donde el orden nemático parece aislado, pero su impacto en el estado fundamental electrónico fue previamente oscurecido por la superconductividad.

Objetivo del estudio:

• Para investigar el punto crítico cuántico nemático electrónico en FeSe$_{1-x}$S$_{x}$ suprimiendo la superconductividad.
• Para aclarar el papel de la nematicidad en las propiedades de transporte electrónico de materiales críticos cuánticos.
• Explorar la conexión entre las fluctuaciones nemáticas y el comportamiento de los "metales extraños".

Principales métodos:

• Utilizó campos magnéticos altos para suprimir el estado superconductor en FeSe$_{1-x}$S$_{x}$.
• Se midió la evolución de la resistividad eléctrica a través del punto crítico cuántico nemático.
• Se analizó la dependencia de la temperatura de la resistividad para identificar firmas críticas cuánticas.

Principales resultados:

• Se observaron firmas clásicas de criticidad cuántica, incluida una mayor resistividad T$^{2}$ (dispersión electrón-electrón) que se acerca al punto crítico.
• Reveló una resistividad estrictamente T-lineal en el punto crítico nemático, que se extiende en un amplio rango de temperatura.
• Demostró el fenómeno de la criticidad cuántica nemática en un sistema nemático aislado.

Conclusiones:

• La criticidad cuántica nemática se identificó claramente en FeSe$_{1-x}$S$_{x}$ bajo campos magnéticos altos.
• La resistividad T-lineal observada en el punto crítico nemático sugiere un papel significativo para las fluctuaciones nemáticas en las propiedades de transporte de metales extraños.
• Este estudio proporciona información crucial sobre la física fundamental de los sistemas de electrones correlacionados y la criticidad cuántica.