Isso acontece porque o `em` vai pegar, no caso, uma porcentagem do tamanho da fonte do elemento pai, e não necessariamente o seu próprio tamanho, então se no mobile você não definir um novo tamanho de fonte para o elemento pai a `div.logo` está certa em permanecer da mesma forma.

Dessa forma, você pode usar o `vw` *unit* no elemento pai ou na própria `div`. Explico mais sobre essa unidade [**aqui**](http://pt.stackoverflow.com/questions/106962/quais-as-diferen%C3%A7as-entre-as-unidades-de-tamanhos-de-fonte-vw-em-e/107092#107092).

Olhe [**esse exemplo no jsfiddle**](https://jsfiddle.net/rs0tLs60/). (Modifique o tamanho da janela)

Ou você pode criar breakpoints.