由剑桥大学带领的一支研究团队发现了一种具有金属—绝缘体特性的单一材料。这种奇特的特性在低温时能够发生，对于目前我们对金属行为的理解有非常大的挑战，表明了一种全新的绝缘态的存在。

 

来源：Suchitra Sebastian

这种单一材料可同时表现出导体和绝缘体的特性，电子可以在导体中自由地流动，而它们又被束缚在绝缘体的某一个位置。橡胶、玻璃等是最典型的绝缘材料，会阻止电子的流动。同时，金属又是一种典型的导体，其中电子可以自由流动。该研究小组发现，在同一时刻，当温度足够低时，这种单一材料可以同时表现出导体—绝缘体特性，而这种特性和目前我们对金属的认识格格不入。该团队认为极有可能是由于第三相的存在导致了这种现象的发生。在该论文中，该研究团队在S_mB₆中观察到了该材料同时表现出了导体和绝缘体的特性。最近也发现了具有相似特性的其他材料。然而，这些材料具有层状结构，从而使得材料内部和表面的性质不同。

当研究人员在追踪材料中电子的路径时，电子的轨道在几何表面，从而形成了费米面。为了获得费米面，该小组采用了一种技术—量子振荡测量技术。通过在高磁场条件下测量材料的特性，则可以获得材料的图谱。这种材料纯度应该尽可能高，从而有利于观察量子振荡。该实验是在佛罗里达州国家高磁场实验室完成的。Kondo绝缘材料是最接近具有绝缘—传导特性的材料，S_mB₆是该材料的一种。Kondo绝缘材料属于重费米子材料，其物理性质相对复杂。该小组也发现了更多的奥秘。在接近0K的时候，S_mB₆具有量子振荡，而这是传统材料所没有的；同时还观察到，当温度更低的时候，量子振荡的大小还会继续增加。

为了解释这种现象，人们想出了几种方案。首先，有学者认为这是由于生成了一种新相，而这种相既不是导体，也不是绝缘体。另一种假设是这种材料可以在导体和绝缘体之间波动。该研究发表在《科学》杂志上。

新材料在线编译整理——翻译：杨超    校正：摩天轮