Танцпол, на котором магнитные моменты и электроны проводимости то ведут, то следуют друг за другом, — такова решётка Кондо в кристалле V5S8. При атмосферном давлении этот слоистый сульфид ванадия демонстрирует антиферромагнитный переход при 32 K: спины выстраиваются в противофазе, а электроны проводимости образуют ферми-жидкость с квадратичной зависимостью сопротивления от температуры. Коэффициент Зоммерфельда γ ≈ 70 мДж/(моль·K²) и коэффициент A ≈ 6×10⁻² мкОм·см/K² указывают на усиление эффективной массы в 3–5 раз по сравнению с расчётами DFT. Это тяжёлые квазичастицы — электроны, одетые в облако спиновых флуктуаций.
Давление меняет музыку. В ячейке Бриджмена, где кристалл сжимается до 10 ГПа — это примерно в сто тысяч раз выше атмосферного, — температура Нееля плавно снижается до 9 ГПа, а затем резко падает. Одновременно показатель степени n в законе сопротивления ρ = ρ₀ + ATⁿ уменьшается от 2 до 1. Ферми-жидкость разрушается: вместо квадратичной зависимости сопротивление становится линейным. Это неферми-жидкостное поведение — признак квантовой критической точки, фазового перехода при нулевой температуре, управляемого квантовыми флуктуациями.
Раньше считалось, что для квантовой критичности необходимы f-электроны — тяжёлые внутренние оболочки лантаноидов и актиноидов. Работа с V5S8 впервые показывает, что d-электроны переходных металлов тоже способны создавать решётку Кондо с критической точкой. Это расширяет диаграмму Дониаха на системы с узкими d-зонами и ставит под сомнение устоявшееся мнение. Что происходит при давлениях выше 10 ГПа? Сохраняются ли там тяжёлые квазичастицы или возникает новая неферми-жидкостная фаза? Ответы потребуют нейтронной дифракции под давлением и измерений сопротивления в более экстремальных условиях.
Танцпол не опустел. Музыка стала тише, но танцоры — магнитные моменты и электроны проводимости — продолжают движение, уже без ведущего. Квантовая критическая точка в V5S8 напоминает, что границы между состояниями вещества размыты, и давление способно переписать правила даже для, казалось бы, хорошо изученных материалов.
Давление 10 ГПа, при котором в V5S8 исчезает магнитный порядок, эквивалентно весу примерно ста автомобилей, поставленных на ноготь большого пальца.