金屬是一種能導電的物質，因為它們的電子可以自由地在晶格中移動。但是，有一些金屬的電阻率隨著溫度的升高而線性增加，而不是像普通金屬那樣飽和？這些金屬被稱為奇異金屬，因為它們的行為很奇怪，不能用常規的費米液體理論來解釋。

費米液體理論是一種描述金屬中電子相互作用的有效方法，它假設電子可以被視為準粒子，即具有明確的能量和動量的有效電子。在奇異金屬中，準粒子的概念似乎不再適用，因為電子的相互作用太強了，以至于它們失去了自己的身份。

奇異金屬通常出現在一些具有強關聯效應的材料中，例如高溫超導體、重費米子金屬、鐵基超導體等。這些材料都有一個共同的特點，就是它們都處于量子臨界點附近，即一個相變的臨界點，不僅受到溫度的影響，還受到其他參數，如壓力、磁場、化學成分等的影響。

在量子臨界點附近，物質的性質會發生劇烈的變化，例如磁性、電阻率、比熱等。這些變化是由量子漲落引起的，即物質的微觀狀態在不同的可能性之間隨機跳躍。量子漲落也是奇異金屬的一個重要特征，因為它們導致了電子的強關聯和非常規的輸運性質。

什么是散粒噪聲？

散粒噪聲是一種測量電流中電荷的顆粒性的方法。你可能知道，電流是由電子在電場的作用下通過導體的過程。如果我們用一個電流計來測量電流，我們會得到一個平均的值，比如1安培。但是，如果我們用一個更靈敏的儀器來測量電流，我們會發現電流并不是恒定的，而是有一些隨機的波動，比如1.01安培，0.99安培，1.02安培等。這些波動就是散粒噪聲，它反映了電子是以離散的單位通過導體的事實。

散粒噪聲的大小取決于電子的數目和速度，以及它們之間的相互作用。如果電子之間沒有相互作用，那么散粒噪聲的大小就是由泊松分布決定的，即電子的通過是一個隨機的泊松過程，類似于放射性衰變。如果電子之間有相互作用，那么散粒噪聲的大小就會受到影響，因為電子的通過會受到前后電子的影響，類似于一個排隊的過程。

散粒噪聲是一種非常有用的工具，因為它可以揭示電子的輸運機制和相互作用的性質。例如，通過測量散粒噪聲，我們可以判斷電子是以單個的電子通過，還是以一些復合的激發通過，比如庫珀對、極化子、磁子等。我們還可以判斷電子的相互作用是弱的還是強的，是吸引的還是排斥的，是短程的還是長程的等。

最近有一篇論文，作者測量了一種重費米子奇異金屬YbRh2Si2的納米線的散粒噪聲。YbRh2Si2是一種具有強關聯效應的材料，它在低溫下表現出奇異金屬的行為，即電阻率隨溫度線性增加。它還在一個很低的溫度下發生了一個量子相變，從一個反鐵磁相變成了一個無磁相。這個量子相變可以通過改變磁場或壓力來調節，從而實現對量子臨界點的控制。

作者制備了一些YbRh2Si2的納米線，它們的直徑約為100納米，長度約為1微米。他們用一個低溫的噪聲測量裝置來測量納米線的散粒噪聲，同時改變溫度和磁場。他們發現，在奇異金屬相中，散粒噪聲比普通金屬的散粒噪聲要低得多，而且隨著溫度的降低而減小。

這種散粒噪聲的抑制不能用電子-聲子或電子-電子相互作用來解釋，因為這些相互作用會增加散粒噪聲的大小。作者認為，這種散粒噪聲的抑制表明，在奇異金屬相中，電流不是由明確定義的準粒子來攜帶的，而是由一些不確定的、液態的、強關聯的激發來攜帶的。這些激發可能是由量子漲落產生的，它們的性質還不清楚。