陽明交大仲崇厚教授團隊解開凝態物理界謎團　成果登上國際期刊PNAS

▲陽明交大電子物理系仲崇厚教授研究團隊解開凝態物理界謎團。（圖／陽明交大提供）

【焦點時報/記者羅蔚舟報導】國立陽明交通大學在基礎科學研究上取得重大突破！陽明交大電子物理系仲崇厚教授帶領博士後研究員王江帆、張永業解開凝態物理界謎團，成功解釋稀土族磁性金屬化合物於極低溫時其電子之電荷與自旋受量子力學擾動而產生之「奇異金屬」現象之形成機制。研究成果登上國際頂級期刊《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS)，為國內首度基礎理論物理團隊獨力完成並獲得PNAS刊登之研究，極具指標。

仲崇厚教授說明，在巨觀尺度下，水的存在方式有三相：固態相(冰)、液態相(水)、氣態相(水蒸氣)，而在微觀原子尺度下，量子力學造成上述強關聯物質或材料在低溫時出現意料之外的新樣態，稱之為「量子相態」，奇異金屬相可視為一種在低溫時因量子臨界擾動現象而產生之新穎物質狀態「量子臨界相」，是一種電子間高度量子糾纏的新物質狀態。研究此一課題有助於從基礎理解因量子力學而出現的這些新而奇特的物質狀態，一探量子世界的奧秘。

仲崇厚教授指出，稀土族材料中具有活躍的導電電子及不活躍的局域不導電電子，該研究團隊自2017年起建構新的微觀理論計算模型，經多年努力終獲突破性研究成果，發現奇異金屬現象產生的原因為系統處於因這兩種電子產生的兩種磁性交互作用、相互競爭下不穩定的量子臨界點附近，成功解釋稀土族「鈰鈀鋁」金屬化合物(CePdAl)中發現的「奇異金屬相」，一種更令人費解但穩定存在的量子基態，也對解開近30年來其他奇異金屬態形成之謎向前邁進一大步。

仲崇厚教授表示，PNAS為國際頂尖綜合性科學期刊，由美國國家科學院院士主導編輯與審查程序，過程嚴謹，有相當高之學術價值及學術影響力。其刊出論文多以國際頂尖研究團隊實驗研究成果為主，本論文為純理論研究且無跨國合作之優勢，獲得本論文之編輯、英國牛津大學物理系教授Seamus Davis及評審們之肯定更顯珍貴，團隊將持續發展獨立研發理論，期在基礎研究上深入而全面地解釋新穎而奇特的量子現象。

論文來源：
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2116980119

Jiangfan Wang, Yung-Yeh Chang and Chung-Hou Chung*, A mechanism for the strange metal phase in rare-earth intermetallic compounds, PNAS Vol. 119, No. 10, 1-9 (2022)