高温超导体中的费米口袋与霍尔系数的量子振荡

近期在高温超导体中于高磁场和低温下进行的量子振荡测量开启了一个新时代。这些实验探索了超导性所起源的正常态，并提供了重构费米面由电子和空穴口袋组成的证据，而在该区间内，这种可能性以前被认为极其微小。更具体地说，人们发现霍尔系数根据 Onsager 量子化条件发生振荡，该条件仅涉及基本常数和口袋面积，但其符号为负。在此，我们用如下理论解释这些观测结果：所谓的正常态表现出一种隐藏序，即 $d$-密度波，它破坏了象征时间反演、平移一个晶格间距以及旋转 $\pi/2$ 角度的对称性，而任意两个对称操作的乘积则保持不变。我们分析的成功突显了自发对称性破缺、费米面重构以及常规准粒子的重要性。我们主要关注与底层晶格共度的序的版本，但也涉及了该序非共度时的后果。结果表明，共度序导致作为外加磁场倒数函数的两个独立振荡频率，而非共度序则导致三个独立频率。然而，振荡振幅由构成费米口袋的载流子迁移率决定。