一种走错方向的电阻
下面这个事实，你几乎可以拿去当铁律：把金属降温，它就导电更好。它的[[resistivity|电阻率]]——也就是它抗拒电流的强弱——会随温度下降而下降，因为原子抖动得少了，便让开了电子的道。把一根铜线一路冷向绝对零度，它的电阻就一路平滑地往下滑，正如你所预料。
可是在二十世纪三十年代，实验者发现了一些不守规矩的金属。拿一种再普通不过的金属，比如金，往里掺进极少量的磁性原子——比方说铁，千分之几而已。现在给它降温。电阻如预期般下降……然后，在低温处，它停止下降，反而开始往回攀升。你越是把它弄冷，这金属就越不会导电。三十年里没有人能解释它。它被称为电阻极小值，叫人抓狂。
近藤效应：一群人围攻一根针
这道谜题最终在一九六四年被物理学家近藤淳破解，如今这个解释就以他的名字命名：[[kondo-effect|近藤效应]]。关键角色，是那根卡在金属里的、孤零零的磁针。从它身旁流过的自由电子，并不仅仅是弹开——它们和它的磁性发生相互作用。每一个经过的电子都试图与这根针反向对齐，在这个过程里，整片电子人群便慢慢围着这个杂质组织起来，就像铁屑围着一块磁铁排布，只不过是以一种不安分、不断重排的方式。
随着金属变得更冷，这种组织变得更强、更协调。传导电子集体涌向那根磁针，把它屏蔽起来——它们捂住了它的磁性，正如前面几讲里的屏蔽云捂住了一个电子的电荷。可这群集体涌来的电子，本身就是阻挡电流的一大障碍：一团缠绕在一个杂质周围的电子结。越冷，结就缠得越紧，对流动的阻挡就越厉害。这恰恰就是电阻为何随温度下降而攀升。不过这种攀升是平缓的——它只是按对数缓慢增长，并非无止境地升下去；一旦温度低于某个特征温度、磁针被彻底屏蔽，这个杂质的贡献便趋于平稳、达到饱和。你所看到的电阻极小值，其实是这种缓慢的近藤上升，在一段温度区间里，压过了来自更安分原子的、正常的下降贡献。
从一个杂质到一整座由它们组成的晶格
近藤效应最初是一个关于一个流落的磁性原子的故事。但接着物理学家问了一个顺理成章的下一个问题。如果这些磁性原子不是稀有的杂质，而是一种常规的配料——如果晶体里每一个位点都带着这样一根小针，会怎样？某些材料，常常由铈或镱这样的稀土元素构成，正是如此：一整座由磁矩组成的、井然有序的晶格，每一根都想要自己那一群近藤电子。
于是出现了一件了不起的事。在极低温下，不再是每一根针各自勾住一团单独的电子结，而是整个排布组织成了一个浩大而相干的状态。磁矩和传导电子交织成同一块织物。从那块织物里，涌现出新的电流载流子——但它们与普通电子毫不相像。它们是准粒子，意思和第二讲里说的一样，只不过是重得离谱的准粒子。
重费米子：重了上千倍的电子
这些材料有一个绝妙的名字：[[heavy-fermion|重费米子]]材料。（“费米子”不过是电子这类粒子的家族姓氏。）在它们当中，承载电流的[[quasiparticle|准粒子]]表现得仿佛比一个赤裸电子重上几百倍、甚至上千倍。当然，电子并没有真的增加质量。回想一下有效质量这个想法：准粒子拖着它的人群同行，它和人群纠缠得越深，行为就越重、越迟钝。在这里，它和所有那些磁针纠缠得如此剧烈，以至于这些载流子的爬行，仿佛是在趟过浓稠的蜂蜜。
还有一样配料值得点出名字。在这些材料里，坐在一个稀土原子上的电子，往往拿不太定主意：是该待着不动，还是该加入游荡的人群；它们在被困住和获自由之间忽明忽暗。物理学家把这种不安分的犹豫叫作[[valence-fluctuation|价态涨落]]——原子的电荷状态来回波动，始终安定不下来。正是那种忽明忽暗，部分地把这些磁针和那群电子捆成了一个沉重而相干的整体。