Criticidad cuántica:
En el QCP, el sistema sufre una transición de fase continua impulsada por fluctuaciones cuánticas, en lugar de fluctuaciones térmicas como en los fenómenos críticos clásicos. Esta criticidad cuántica da lugar a propiedades electrónicas y comportamientos de escala inusuales.
Fluctuaciones del espín de los electrones:
Los ferromagnetos cuánticos críticos exhiben fuertes fluctuaciones de espín debido a la proximidad a la inestabilidad magnética. Estas fluctuaciones de espín implican el cambio espontáneo de los espines de los electrones, lo que lleva a una reducción del momento magnético general. Las fluctuaciones de espín se vuelven cada vez más prominentes a medida que el sistema se acerca al QCP.
Electrones itinerantes:
En muchos ferromagnetos cuánticos críticos, los electrones responsables del magnetismo son itinerantes, lo que significa que pueden moverse libremente por todo el material. Estos electrones itinerantes están fuertemente correlacionados e interactúan entre sí a través de diversas interacciones de la mecánica cuántica, como las interacciones de intercambio y la repulsión de Coulomb.
Comportamiento del líquido no Fermi:
El comportamiento de los electrones en ferroimanes cuánticos críticos a menudo se desvía de la imagen líquida convencional de Fermi, que describe los electrones en los metales como cuasipartículas con energías y momentos bien definidos. En cambio, los sistemas cuánticos críticos exhiben un comportamiento líquido no similar al de Fermi, donde el concepto de cuasipartícula se rompe y las excitaciones electrónicas tienen propiedades anómalas.
Escalamiento magnético y universalidad:
Los ferromagnetos cuánticos críticos a menudo exhiben un comportamiento de escala, donde propiedades físicas como la susceptibilidad magnética, el calor específico y la resistividad muestran dependencias de la ley de potencia con la temperatura o el campo magnético. Estos comportamientos de escala son universales, lo que significa que son independientes de los detalles microscópicos y dependen únicamente de la dimensionalidad y simetría del sistema.
Punto crítico cuántico:
En el QCP, el orden magnético desaparece por completo y el sistema se vuelve invariante de escala. Esto significa que las propiedades físicas del sistema son independientes de la escala de longitud, lo que lleva a un comportamiento autosemejante. El QCP es un punto singular donde divergen diversas fluctuaciones cuánticas, dando lugar a fenómenos críticos.
Fenómenos emergentes:
Los ferromagnetos cuánticos críticos pueden albergar diversos fenómenos emergentes, como la superconductividad no convencional, los líquidos de espín cuántico y el orden topológico. Estos fenómenos no están presentes en las fases ordenadas o paramagnéticas y surgen únicamente debido a la naturaleza crítica cuántica del sistema.
El estudio de los electrones en ferroimanes cuánticos críticos es un área activa de investigación en la física de la materia condensada, con implicaciones para la comprensión de fenómenos cuánticos fundamentales, fases exóticas de la materia y el comportamiento de sistemas de electrones fuertemente correlacionados.
