Quantum hydrodynamics and nonlinear differential equations for degenerate Fermi gas
本文提出了一维费米气体时空关联函数的新的非线性微分方程。我们考虑的关联函数描述了非平稳的平衡过程。我们得到的方程是可积方程。它们推广了已知的平衡态下关联函数的非线性微分方程，为研究电子系统的非平衡态动力学提供了重要的工具。我们发展的方法仅基于Wick定理和费米气体的流体动力学描述。微分方程直接以双线性形式出现。
2008-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Quantum Interference of Hydrodynamic Modes in a Dirty Marginal Fermi Liquid
我们研究了二维非费米无序液体的电输运，并确定了由于量子干涉引起的半经典直流电导率的第一量子修正。我们考虑一个系统与$N$口味的费米子耦合SU（$N$）临界矩阵玻色子。受SYK模型的启发，我们采用双局域场形式，导出了一组在大$N$极限下控制费米子和玻色子自能的有限温度鞍点方程。有趣的是，无序涂抹诱导边缘费米液体（MFL）的费米子自能。接下来，我们考虑鞍点周围的波动，并推导出MFL-Finkel'stein非线性西格玛模型。我们发现，Altshuler-Aronov量子电导校正给出了线性- $T$电阻率，可以在低温下主导Drude结果。量子修正的强温度依赖性是由于介导量子临界玻色子的快速弛豫引起的。我们验证了我们的计算在半经典和量子水平上明确满足沃德恒等式。我们的研究结果表明，量子干涉持续在两粒子流体动力学模式，即使准粒子受到强（普朗克）耗散。
2022-09-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hydrodynamics of Fermi arcs: Bulk flow and surface collective modes
提出了费米弧表面态的流体动力学描述。考虑到对杂质散射的强烈抑制，费米弧态的流体动力学机制在原则上应该是合理的。利用动力学理论，推导了费米弧流体动力学方程，并研究了费米弧流体动力学对整体流和表面集体模的影响。对于整体流动，费米弧流体力学的关键作用是修改相应的边界条件。在板的几何形状，它示出，取决于表面和散装之间的传输速率，板内的电子流体的流体动力学流动可以显着改变，甚至增强附近的表面。对于表面集体模的谱，与以前的研究一致，发现费米弧允许一个额外的无隙谱分支和动量空间中表面等离子体色散关系的强各向异性。在动量空间中，带隙模的特征是具有恒定频率的闭合椭圆轮廓。
2019-04-17 cond-mat.str-el hep-ph nucl-th
Hydrodynamics of the electronic Fermi liquid: a pedagogical overview
本文以流体动力学费米液体为典型示例，综述了超高质量电子材料中发现的、区别于Drude模型输运的电子流体动力学流动的近期理论与实验进展，梳理了该领域因实验突破重获活力的研究现状。
2025-10-03 cond-mat.str-el
Collective modes in interacting two-dimensional tomographic Fermi liquids
我们开发了一个解析可解的模型，相互作用的二维费米液体与单独的碰撞弛豫率奇偶奇和奇偶偶费米表面变形。这种碰撞寿命的差异存在时，散射被限制在反演对称的费米表面，因此应该是一个通用的二维费米液体的功能。它意味着一个额外的意外的“层析”运输制度（标准的无碰撞和流体力学制度之间），其中偶宇称模式过阻尼，而奇宇称模式是无碰撞。我们推导出纵向和横向电导率的表达式，并讨论了沿碰撞层析流体动力学交叉的集体模式谱。纵向模式从零声在无碰撞制度的流体动力学第一声在层析和流体动力学制度，奇宇称阻尼出现作为一个subleading校正的寿命。在带电的费米液体与长程库仑耦合，这些模式减少到等离子体激元与强烈抑制奇宇称修正的阻尼。横向响应，相比之下，有一个特定的断层传输制度与两个假想的奇宇称模式，其中之一需要一个有限的排斥相互作用，不同的剪切声在碰撞制度和过阻尼扩散电流模式中的流体动力学限制。我们的工作表明，有深刻的多体方面的相互作用的费米液体，这往往被认为是很好的理解理论，仍然没有探索。
2022-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Collisionless dynamics of general non-Fermi liquids from hydrodynamics of emergent conserved quantities
本文利用无穷维涌现对称性群及其无穷多涌现守恒量的流体动力学，证明一般无自旋金属在低温无碰撞区的动力学和外场响应与费米液体一致，并讨论局限及自旋情形差异。
2023-07-12 cond-mat.str-el
Viscoelastic response and anisotropic hydrodynamics in Weyl semimetals
本文研究时间反演对称性破缺的Weyl半金属中黏弹性响应，发现费米面拓扑与各向异性在黏弹性张量中体现，并影响频率和费米能量标度，为输运实验探测各向异性提供途径。
2024-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-ph
Thermal resistivity and hydrodynamics of the degenerate electron fluid in antimony
在当代凝聚态物理中，探测固体中电子流动的流体动力学指纹构成了一个动态的研究领域。大多数注意力集中在简并温度附近的制度时，热速度可以呈现空间调制的轮廓。在这里，我们报告的流体动力学特征的准弹道简并电子在体锑流的观察。通过仔细检查的温度依赖性的热和电的介电常数，我们检测到一个尺寸依赖偏离的Wiedemann-Franz定律，出乎意料的动量放松的图片运输。这一观察发现了一个自然的解释，在水动力学的图片，在变暖，动量守恒碰撞减少二次方的温度粘度和热扩散率。这种效应已在理论和实验上建立在正常状态的液体$^3$ He。锑中电子与$^3$中费米子的比较他为不同费米液体中动量守恒的费米子-费米子碰撞率的定量化铺平了道路。
2021-01-04 cond-mat.str-el
Hydrodynamics of perfect fluids with anomalies from the fermionic path integral
Stony Brook University（石溪大学）；INFN, Sezione di Firenze（意大利国家核物理研究所佛罗伦萨分部）
通过费米子路径积分，在红外极限下推导出包含反常的完美流体的流体动力学有效作用量，并识别出异常流入导致的transgression项。
2026-07-20 cond-mat.str-el hep-th
Thermalization of non-Fermi-liquid electron-phonon systems: Hydrodynamic relaxation of the Yukawa-Sachdev-Ye-Kitaev model
本文研究耦合冷谐振子热浴的Yukawa-Sachdev-Ye-Kitaev费米子-声子系统，揭示量子临界区的预热化、含时有效温度及普适流体动力学弛豫规律。
2023-09-28 cond-mat.str-el hep-th
Existence of a weak-disorder non-Fermi liquid fixed point in the hydrodynamic regime of two-dimensional nematic quantum criticality
该研究通过两圈重整化群分析，证明二维向列量子临界流体动力学区域存在弱无序非费米液体不动点，为理解T-线性电阻率和非常规超导起源提供新视角。
2024-03-17 cond-mat.str-el hep-th
Fluctuation Spectrum of 2+1D Critical Fermi Surface and its Application to Optical Conductivity and Hydrodynamics
本文推广动力学算符形式以分析临界费米面涨落谱，计算Ising–向列量子临界点附近的多通道光电导，并由Boltzmann方程导出流体动力学及非费米液体黏度特征。
2023-11-08 cond-mat.str-el hep-th
Stokes paradox in electronic Fermi liquids
斯托克斯佯谬（Stokes paradox）是指在粘性二维流体中，流体绕障碍物流动的“线性响应”问题是不适定的。我们提出了一个简单的结果，这个悖论在流体力学制度的费米液体的电子在二维金属。使用流体力学和动力学理论，我们估计的贡献，一个单一的圆柱形障碍物的材料的整体电阻，线性响应。动量弛豫存在于任何现实的电子液体中，解决了经典悖论。尽管如此，这个悖论本身就体现在电阻上，电阻在参数上可能比欧姆输运理论预测的要大。我们发现了一组非常丰富的行为，这取决于是否准粒子动力学在费米液体中应被视为扩散，流体动力学或弹道的长度尺度上的障碍。我们认为，所有这三种类型的行为是可观察到的，在今天的实验。
2017-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.flu-dyn
Observation of shock waves in a strongly interacting Fermi gas
我们研究两个强相互作用的原子费米气体云之间的碰撞。我们观察到异国情调的非线性流体动力学行为，区别于形成一个非常尖锐和稳定的密度峰的云碰撞和随后的演变成一个盒状。我们使用准一维流体动力学方程模拟这些碰撞的非线性动力学。我们的模拟与时间相关的密度分布的数据非常吻合，并提供了明确的证据，在这个普遍的量子流体动力学系统中的冲击波形成。
2010-12-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dyakonov-Shur instability across the ballistic-to-hydrodynamic crossover
数值求解了半经典动力学方程，计算了有限长腔中二维费米液体的Dyakonov-Shur不稳定性的增长率。当电子-电子散射是快速的，我们观察到很好理解的流体动力学不稳定性，它的消失，由于粘性耗散。当电子-电子散射可以忽略时，我们发现不稳定性在某些边界条件下重新出现，而在其他边界条件下则没有。我们讨论了这些发现的实验的影响。
2018-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Linear-in-temperature conductance in two-dimensional electron fluids
本文证明干净二维电子流体中由奇宇称流体动力学模式级联驱动的非局域电导呈线性温变和-5/3波数标度，为识别非经典流体动力学提供了特征信号。
2025-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Bosonization and Quantum Hydrodynamics
它表明，它是可能的玻色化费米子在任何数量的维度使用的流体动力学变量，即速度势和密度。费米场的慢部分被定义为不考虑维数，并且使用与密度共轭的速度势来对该场与电流和密度的乘积因子取指数。这些典型的玻色子变量的行动，提出了正确的电流和密度的相关性再现。这种形式主义在一个维度上被证明是等效的Tomonaga-Luttinger方法，因为它导致相同的传播和指数。我们计算了具有长程规范相互作用的二维无自旋均匀费米系统的单粒子性质，并着重讨论了系统中的金属-绝缘体跃迁。导出了密度关联生成函数的一般公式，该公式在无规相位近似下是有效的。最后，我们直接用费米场的数守恒乘积给出了动量空间中湮灭算符的计算公式。
2006-03-31 cond-mat.str-el
Electron-phonon hydrodynamics
假设umklapp过程可以忽略，我们发展了各向同性费米液体的电子耦合到各向同性声学声子的流体力学理论。在低温下，流体近似为伽利略不变量;在高温下，流体近似为相对论性;在中间温度下，在三维系统中存在七个具有非常规热力学性质和流体动力学输运系数的额外温度区域。我们预测定性签名的电子-声子流体的非相干输运系数，剪切和霍尔粘度，等离子体色散关系。我们的理论可能与许多量子材料有关，其中强电子-声子散射被认为是流体动力学机制的基础，包括$\mathrm{WTe}_2$、$\mathrm{WP}_2$和$\mathrm{PtSn}_4$。
2021-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hydrodynamic and Ballistic AC transport in 2D Fermi Liquids
具有弱电子-声子（e-ph）耦合的清洁2D系统中的电子输运可以从欧姆转变到弹道或流体动力学状态。当电子-电子（e-e）散射较弱时发生弹道机制，而当这种散射较强时发生流体动力机制。尽管有这种差异，我们发现，涡和负的非局部阻力被认为是典型的流体动力学的弹道制度同样具有特征。在不改变实验条件的情况下，这些非欧姆制度不能在DC传输中区分。此外，我们的动力学计算表明，在DC运输的流体动力学制度是非常脆弱的，甚至稀疏的混乱和e-ph散射被消灭。我们表明，微波频率交流源相比之下，容易激发流体动力学模式与当前的涡流是强大的无序和e-ph散射。事实上，在非欧姆制度的电流逆转发生通过重复的涡流产生和合并通过重新连接，在经典的二维流体。至关重要的是，交流电源在整个设备中产生了强烈的相关性，明确区分了所有状态。这些相关性的非局部电流-电压和电压-电压相的形式直接检查的存在下，非局部电流-电压关系，标志着非欧姆行为的发病，以及也为主体相互作用的主导地位，需要确认的存在下的流体动力学制度。我们使用这些探针来标定实验上可实现的石墨烯设备中的所有制度，并发现弹道制度在参数空间中的程度比流体动力学制度大得多。
2019-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.comp-ph
Hydrodynamic transport in the Luttinger-Abrikosov-Beneslavskii non-Fermi liquid
我们确定的剪切粘度和直流电导率的相互作用的三维Luttinger半金属，其中有一个二次带接触点的能谱，在流体动力学制度。众所周知，当化学势正好位于能带接触点时，长程库仑相互作用在T = 0处诱导出Luttinger-Abrikosov-Beneslavskii（LAB）相，这是一种相互作用的、标度不变的、非费米液态的电子。在结合重整化群（RG）分析附近的上临界空间维度的四个与玻尔兹曼动力学方程，我们确定的粘度比熵的普遍比例，和系统的直流电导率在相互作用的LAB固定点的RG流。库仑相互作用在本征态上的投影对碰撞积分中的散射振幅起着重要的定量作用，而俄歇过程对输运量中的逆散射时间起着重要的数值作用.所获得的领先秩序的结果表明，普遍的粘度比熵，外推到物理的三个空间维度，是以上，但可能是相当接近，Kovtun-Son-Starbow下限。
2020-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Soft modes in Fermi liquids at arbitrary temperatures
本文用动理学理论分析任意温度下 Landau Fermi 液体的软模，区分并阐明流体动力学五支守恒软模与无碰撞连续模及零声模的起源、谱和温度演化。
2022-03-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Long Wavelength Correlations and Transport in a Marginal Fermi Liquid
边缘费米液体最初是作为一种现象学描述的铜氧化物的金属掺杂范围的一部分，这似乎是由波动，由于量子临界点。一个基本的结果，由于假定的波动谱的形式是，大的非弹性准粒子的费米面附近的弛豫速率是成比例的能量从化学势，$τ_i^{-1}\proptoε$。我们提出了一个微观的长波长推导的流体动力学性质在这样的情况下，由Eliashberg用于推导的朗道费米液体的流体动力学性质的程序的扩展。特别是，密度-密度和电流-电流的相关性和两者之间的关系推导出来，并连接到微观计算的频率依赖性的光学电导率与一个额外的费米液体校正因子显示如下。这里所用的方法对于任何费米子量子临界涨落问题的正确流体力学理论来说，都是非常普遍的。
2009-01-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence for Superfluidity in a Resonantly Interacting Fermi Gas
我们观察到一个囚禁的，简并的费米气体的$^6$锂原子在磁场上的集体振荡的费什巴赫共振，在两体物理不支持的束缚态。该气体在2837（05）Hz的频率下表现出径向呼吸模式，与具有么正性限制相互作用的{ \em流体动力学}费米气体预测的$ν_H\equiv\sqrt{10ν_xν_y/3}=2830(20)$ Hz的频率非常一致。测得的阻尼时间和频率与无碰撞平均场制度和碰撞流体力学的预测不一致。这些观测结果为共振相互作用的费米气体中的超流流体动力学提供了第一个证据。
2004-04-02 cond-mat.soft cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hydrodynamic Backflow for Easing the Fermion Sign in Finite-Temperature Electron Path Integral Simulations
Imperial College London（帝国理工学院）
本文提出利用流体反向流坐标变换缓解有限温度量子物质模拟中的费米符号问题，通过半解析方法估计最优参数，减少总能量误差，并在二维谐振囚禁电子气中实现多量级的计算效率提升，同时计算了石墨烯量子点材料的量子电容。
2026-07-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Effects of Dissipation on Solitons in the Hydrodynamic Regime of Graphene
利用流体力学方法分析了任意均匀背景电流作用下栅控石墨烯中孤子的一维传播。结果推导出费米液体和狄拉克流体制度。我们发现这些解满足Korteweg-de Vries-Burgers方程。粘性耗散和欧姆加热，导致孤子衰减。提出实验来测量这种衰减，从而量化石墨烯中的剪切粘度。
2019-06-27 cond-mat.str-el
Diffusion and instabilities in large-N holographic Fermi liquids: the vector fluctuations of the electron star
University of Belgrade（贝尔格莱德大学）
本文研究AdS电子星矢量扇区的流体动力学响应，发现低温及临界温度附近存在流体动力学行为，中间温度则不存在，并揭示有限温度下正虚频率轴上的不稳定性极点，暗示理想流体极限可能是假真空。
2025-08-15 cond-mat.other cond-mat.str-el hep-th
Conductivity of a Non-Galilean--Invariant Fermi Liquid: Exact Solution of the Kinetic Equation
University of Florida（佛罗里达大学）；HSE University（俄罗斯国立高等经济学院）
通过求解包含屏蔽库仑和z=3 Pomeranchuk临界相互作用的动力学方程，得到了无序非伽利略不变费米液体电导率的精确表达式，揭示了电子-电子相互作用仅通过准粒子散射时间影响电导率，并给出了流体动力学区域的光学响应。
2026-05-29 cond-mat.str-el
Graphene is neither Relativistic nor Non-Relativistic case: Thermodynamics Aspects
Indian Institute of Technology Bhilai（印度理工学院比莱分校）
本文研究了石墨烯中电子流体的热力学特性，发现其既不遵循非相对论也不遵循相对论的流体力学，并推导了特定热容的通用表达式，揭示了费米到狄拉克流体的转变。
2025-12-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Bosonization, vicinal surfaces, and hydrodynamic fluctuation theory
通过欧几里德路径积分，我们建立了一维费米流体的密度涨落与邻近表面和粒子通过具有反距离衰减的长程力相互作用的随机动力学有关。在表面图像中，人们很容易获得霍尔丹关系并确定控制低能卢廷格液体行为的标度指数。对于随机粒子模型，我们发展了一个流体动力学涨落理论，通过这个理论在某些情况下证明了大距离高斯涨落是非微扰的。
1999-08-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Resistivity bound for hydrodynamic bad metals
我们得到一个严格的上限电阻率$ρ$的电子流体的电子平均自由程是短的尺度的空间不均匀性。当这样的流体动力学电子流体支持非热扩散过程-如不同频带之间的不平衡模式-我们表明，电阻率约束成为$ρ\lesssim A \, Γ$。系数$A$与温度和非均匀性长度尺度无关，$Γ$是一个微观动量守恒散射率。这样我们得到了一个统一的和新的机制-没有umklapp -$ρ\sim T^2$在费米液体和交叉到$ρ\sim T$在量子临界制度。这种行为在过渡金属氧化物、有机金属、磷族化合物和重费米子化合物中广泛观察到，并且对输运理论提出了长期挑战。我们的流体动力学约束允许声子贡献的扩散常数，包括热扩散，直接影响电阻率。
2017-04-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Collective flow of fermionic impurities immersed in a Bose-Einstein Condensate
本文研究了浸没在玻色-爱因斯坦凝聚体中的自旋极化费米子杂质的集体振荡，发现在强相互作用下费米气体能完美模拟超流体动力学模式，且随热激发增加其动力学从无碰撞区跨越到流体动力学区。
2024-07-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Noncritical M-Theory in 2+1 Dimensions as a Nonrelativistic Fermi Liquid
我们认为，二维非临界弦论的动力学与M理论的一个潜在的非临界版本有关，我们用2+1维的双尺度非相对论费米液体来定义M理论。在再现了0A型和0 B型弦论解之后，我们研究了自然M-理论真空。这个解的真空能可以被精确地计算出来，它的形式暗示了熔化固体中声子的德拜模型的对偶性，以及理论的可能拓扑性质。在这个理论中，物理时空是突现的，只是对于允许流体动力学描述的状态。在费米面的流体动力学运动方程的解中，我们发现了描述一个二维弦论通过中间M理论相衰变为另一个的族。
2005-08-17 cond-mat.str-el hep-th
Nonlinear dynamics of spin and charge in spin-Calogero model
研究了自旋-Calogero模型中自旋和电荷的完全非线性动力学。后者是自旋为1/2的量子粒子通过平方反比相互作用和交换相互作用的可积一维模型。经典的流体动力学方程的运动被写入该模型在该政权的梯度校正的精确的流体动力学制定的理论可以忽略不计。在这种近似中，变量根据模型的缀饰费米动量分离。流体动力学方程组简化为一组解耦的Riemann-Hopf（或无粘Burgers方程）的穿着费米动量。我们研究了一些非平衡自旋电荷组态的动力学的时间小于时间尺度的梯度灾难。我们发现一个有趣的自旋和电荷自由度之间的相互作用。在大耦合常数的限制下，流体动力学退化为Haldane-Shastry模型的自旋流体动力学。
2009-11-14 cond-mat.str-el hep-th math-ph
