重費米子

想像你試著在齊腰深的水裡奔跑。你的腿沒有變，可你會覺得自己重得多、慢得多，因為水黏著你、拖住你的每一個動作。現在再想像那阻力大到你感覺自己有真實體重的一千倍。某些晶體裡的一些電子感受到的正是這個——它們運動起來，彷彿比一個正常電子重上幾百倍。

這些材料常常是含鈰或鈾的化合物，裡面排著一行行定域的磁性原子，浸在一片可流動的電子之海中。透過近藤效應的一種集體版本，每個可流動的電子都跟磁性原子糾纏得如此之深，以至於它無論走到哪兒都得拖著一團沉重的關聯雲。結果就是一個有效質量極大的準粒子——所以叫「重費米子」，因為電子屬於一類被稱作費米子的粒子家族。

它之所以重要，是因為它們屬於已知最強關聯的金屬之列，其中許多在低溫下會滑入奇異的超導或反常的磁性，因而成為研究關聯的珍貴實驗室。要誠實地補一句：這些電子並不是真的變重了——它們底層的質量是固定不變的。表現得彷彿很重的，是那個被「打扮」過的準粒子。