Hydrodynamic flows of non-Fermi liquids: magnetotransport and bilayer drag
我们考虑一个通用的二维电子系统,缺乏伽利略不变性,不属于费米液体的类别的流体动力学描述的运输。我们研究磁电阻,并表明,它是由电子粘度提供的潜在的无序电位的波长是大的微观平衡长度相比。我们还推导出了流体力学体系中双层非费米液体系统的库仑阻力。作为一个例子,我们考虑两个量子霍尔态之间的摩擦阻力与半满的最低朗道能级,每个描述的复合费米子耦合到$U(1)$规范场的费米面。我们将我们的结果与先前计算的Chern-Simons复合粒子的阻力进行对比,并将我们的研究结果放在现有实验数据的背景下。
2017-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Universal theory of nonlinear Luttinger liquids
一维量子流体通常通过使用称为Luttinger液体理论的有效流体动力学方法来描述。作为主要的简化,组成粒子的一般谱被线性谱所取代,这导致线性流体动力学理论。我们表明,描述可测量的动态响应函数,需要考虑到非线性的通用频谱,从而产生的量子流体动力学理论。例如,这种非线性导致谱函数的行为发生质的变化。在这篇文章中开发的通用理论适用于广泛的一类一维费米子,玻色子和自旋系统。
2009-01-09 cond-mat.str-el
Universal superdiffusive modes in charged two dimensional liquids
利用流体动力学方法,我们证明了动量守恒破缺的二维库仑相互作用液体中的电荷扩散是本质反常的。电荷弛豫是由过阻尼,超扩散等离子体激元模式。我们证明了扩散粒子遵循Lévy飞行轨迹,并研究了磁场影响下的流体动力学集体模式。后者被证明是减缓超扩散过程。结果被认为是相关的固体中的电子液体,以及等离子体。
2021-05-01 cond-mat.str-el
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
Electronic sound modes and plasmons in hydrodynamic two-dimensional metals
使用一个易于分析的二维费米液体的动力学模型的电子,我们的零声,第一声和等离子体激元之间的交叉的特点。对于实验上实现的费米液体在流体力学极限,零和第一声波基本上是由等离子体所取代。等离激元色散关系对流体动力学效应是鲁棒的,直到获得流体动力学极限中的第一声波的粘性极限衰减率。我们讨论了清洁的二维电子气体实验的影响。
2018-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Quantum Hydrodynamics of Fractional Hall Effect: Quantum Kirchhoff Equations
我们认为,分数量子霍尔态量子电子液体的流动是全面描述的量子不可压缩旋转液体中的涡旋流体动力学。通过对涡旋动力学的基尔霍夫方程组进行量子化,得到了涡旋流动的量子流体力学性质。我们证明了量子化的基尔霍夫方程组能够描述非均匀电磁场中的超磁共振态的所有主要特征,包括洛仑兹剪切力、磁共振谱、霍尔电流的精细效应,从而为研究超磁共振和超流体提供了一个强有力的框架.所得结果对经典涡流也有意义。
2012-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Two-fluid dynamics of one-dimensional quantum liquids in the absence of Galilean invariance
一维量子系统的Luttinger液体理论忽略了粒子的指数弱后向散射。这赋予了Luttinger液体超流体性质。目前可用的相应的双流体流体动力学描述仅适用于伽利略不变性系统,而大多数一维量子液体的实验实现缺乏伽利略不变性。在这里,我们发展了这种量子液体的双流体理论。在低频极限下,该理论简化为单流体流体动力学。然而,伽利略不变性的缺乏带来了三个新的传输系数。我们得到这些系数的表达式的后向散射率。
2019-05-08 cond-mat.mes-hall 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
Weyl hydrodynamics in a strong magnetic field
研究了电子在强磁场中在Weyl半金属中的流体动力学输运。杂质散射在一个Weyl半金属与两个Weyl节点是强烈的各向异性的函数的方向的字段和显着抑制,如果字段是垂直的节点之间的分离在动量空间。这允许方便地访问到流体动力学制度的运输,其中电子散射是由相互作用,而不是由杂质占主导地位。在强磁场中,电子主要平行于磁场方向运动,外尔-半金属结中电子液体的流动类似于管道中液体的Poiffille流动。我们从微观上计算了外尔液体的粘度,发现它对磁场的依赖性较弱,但具有温度依赖性$η(T)\propto T^2$。外尔液体的流体动力学流动可以由温度梯度产生。外尔-半金属结的流体动力学状态可以通过结的热导率$G_q(B,T)\propto B^2 T$来探测。
2022-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Non-local transport and the hydrodynamic shear viscosity in graphene
受最近实验进展的启发,在制备具有超高迁移率至室温的封装石墨烯片,我们提出了一个理论研究的直流输运掺杂石墨烯在流体动力学制度。通过使用连续性和纳维-斯托克斯方程,我们证明了解析测量的非本地电阻在多终端霍尔杆设备可以用来提取的二维(2D)电子液体在石墨烯的流体动力学剪切粘度.我们还讨论了如何探测的粘度占主导地位的流体动力学传输制度的扫描探针电位法和磁强计。我们的方法可以测量任何二维电子液体的流体动力学传输制度的粘度。
2015-08-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
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
Polaron states of electrons over the anisotropic surface of liquid helium
研究了液氦各向异性表面中极化子的能量和输运性质。在极化子流体力学模型下,用变分法计算了基态和激发态的局域半径和能量。特别是,我们已经考虑了最大的各向异性对应于系统的电子在准一维通道液氦。得到了极化子的结合能,并估计了极化子的形成温度在0.1K以下。求解流体动力学方程的流体速度,极化子迁移率沿和跨通道的确定。通过测量光谱跃迁的频率以及迁移率作为保持电场的函数的极化子的实验观察的可能性被解决。
1999-11-05 cond-mat.str-el
Composite Spin Liquid in Correlated Topological Insulator - Spin Liquid without Spin-Charge Separation
本文发现了一种新型的绝缘体-复合自旋液体,它可以看作是一种短程B型拓扑自旋密度波。复合自旋液体超越了传统自旋液体的分类,是一种拓扑有序的状态。基元激发是既有自旋自由度又有电荷自由度的“复合电子”,具有拓扑自旋织构。这种拓扑状态支持手征边缘模式,但没有拓扑简并。
2012-04-20 cond-mat.str-el
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
Quantum spin hydrodynamics and a new spin-current mode in ferromagnetic metals
推导了铁磁金属中的量子自旋流体动力学方程。从这些方程中,我们证明了一个新的大质量自旋电流模式的存在。在中子散射实验中可以观察到这种模式,并讨论了观察到这种模式的困难,最后讨论了局域铁磁体中这种模式的存在性。
2000-03-13 cond-mat.str-el
Graphene: Relativistic transport in a nearly perfect quantum liquid
在干净的、电荷中性的石墨烯中,电子和空穴的行为就像一种强耦合的相对论液体。相互作用Dirac准粒子的热电输运性质是相当特殊的,在流体动力学频率尺度上受到突现洛伦兹协变性的约束。在小的载流子密度和高温下,石墨烯表现出量子临界系统的特征,其非弹性散射率仅由温度设定,电导率具有几乎普遍的值,仅由于电子-空穴摩擦,以及非常低的粘度。在这种状态下,人们发现明显偏离标准费米液体行为。这些结果与相对论流体动力学的预言完全一致。有趣的是,在某些强耦合的相对论性液体中发现了非常类似的行为,这些液体可以通过AdS-CFT对应进行精确分析,并且有助于识别和建立石墨烯的特殊性质。
2009-10-29 cond-mat.str-el
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
Hydrodynamics of Euler incompressible fluid and the Fractional Quantum Hall Effect
我们证明了分数阶量子霍尔效应可以唯象地描述为一种特殊的量子不可压缩欧拉液体流动。这种流动由大量的相同手征的旋涡组成。在这种方法中,当流体是中性的时,每个涡旋被识别为电子。我们证明了在量子流体动力学中,Laughlin波函数作为涡旋系统的定常流出现。微扰的细微特征,如洛伦兹剪应力的影响,谱函数,调制电场中的霍尔电流等,自然遵循流体动力学方法。本文发展了涡旋液体的流体力学,并能一致地描述涡旋液体,作为流体力学有效性的证明,我们讨论了非均匀磁场和弯曲空间中涡旋液体的一些新结果。
2013-09-23 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
Diffusion and instabilities in large-N holographic Fermi liquids: the vector fluctuations of the electron star
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