무거운 페르미온

응집물질물리학에서 무거운 페르미온 물질은 4f와 5f의 전자를 가지는 매우 특이한 형태의 합금물질이다.

개요

이러한 물질 안에 있는 페르미온의 하나로서 전자는 종종 무거운 전자라고 일컫는다. 무거운 페르미온 물질은 낮은 온도의 비열이 자유 전자 모형에서 예측한 선형 값 보다 약 1000넘는 크기를 가진다. 무거운 페르미온은 부분적으로 f-오비탈이 채워진 희토류 원소나 국지 자기 모멘트를 가지는 악티니드 이온에서 만들어진다. 이 물질들이 "무거운 페르미온"이라고 이름이 붙여지게 된 이유는 약 10K정의도 물질마다 다른 특정온도에 도달하면 전도전자들이 자유전자의 유효질량에 비해 약 1000가 큰 값을 보이기 때문이다. 이러한 큰 유효질량은 또한 카도와키 우드 비에 대해 전자-전자 스케터링으로부터 고유저항에 영향을 미치게 된다. 이러한 무거운 페르미온의 현상은 금속, 초전도, 부도체 그리고 자기적 상태 등 매우 다양한 물질의 상태에서 발견된다는 점에서 흥미롭다. 대표전인 무거운 페르미온 물질에는 CeCu₆, CeAl₃, CeCu₂Si₂, YbAl₃, UBe₁₃ and UPt₃가 있다.