Forschung: Chirales Metall durch Zusammenbruch des Kondo-Effekts

In Metallen mit lokalen magnetischen Momenten erzeugt der Kondo-Effekt häufig
eine paramagnetische Schwer-Fermion-Phase (Fermi liquid, FL). In Anwesenheit von Frustration kann der Zusammenbruch des Kondo-Effekts zu topologischen Nicht-Fermi-Flüssigkeits-Phasen führen. Ein wichtiges Beispiel ist das der fraktionalisierten Fermi-Flüssigkeit (FL*), wo Leitungselektronen mit einer Spinflüssigkeit koexistieren. Wir haben eine neuartige Phase identifiziert, die nahe eines Quantenphasenübergangs zwischen FL und FL* auftreten kann: Wenn die FL*-Phase einen emergenten pi-Eichfluss aufweist, dann führt das Einsetzen des Kondo-Effekt zu einer kontinuierlichen Änderung des Flusses und damit zu einer spontanen Brechung der Zeitumkehrsymmetrie. Wir schlagen vor, dass diese chirale Schwer-Fermion-Phase in metallischen Pyrochlor-Magneten wie Pr₂Ir₂O₇ realisiert sein könnte.

T. Drechsler, M. Vojta,
Emergent Chiral Metal near a Kondo Breakdown Quantum Phase Transition,
Phys. Rev. Lett. 134, 106503 (2025) (arXiv)