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强关联二维空穴系统中的相互作用效应与黏滞磁输运

强关联电子 2023-06-30 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

费米液体理论一直是理解材料电子性质的基础。对于弱相互作用的二维(2D)电子或空穴系统,已知电子-电子相互作用会在FL理论中引入对Drude电导的量子修正,从而产生温度依赖的电导率和磁电阻。在此我们研究强相互作用2D空穴系统在宽温度范围(TT = 0.09 至 >>1K)和密度 p=1.980.99×1010p=1.98-0.99\times10^{10} cm2^{-2}(其中库仑能与费米能之比 rsr_s = 20 - 30)下的磁输运。我们表明,虽然该系统在低温(\lesssim 0.4K)下表现出相互作用FL特有的负抛物线磁电阻,但FL相互作用修正仅占总电导的极小部分。令人惊讶的是,正磁电阻在高温下出现并随温度升高而增大,即使在 TEFT \sim E_F(接近费米温度)的 regime也是如此。这种高温下不寻常的正磁电阻归因于流体力学 regime下2D空穴流体的集体黏滞输运,其中空穴之间频繁散射。这些发现凸显了 rs1r_s\gg 1 regime下强相互作用2D系统中的集体输运,且流体力学输运诱导的磁电阻为高温下磁电阻的新路径开辟了可能。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.06502,
  title  = {Interaction Effects and Viscous Magneto-Transport in a Strongly Correlated 2D Hole System},
  author = {Arvind Shankar Kumar and Chieh-Wen Liu and Shuhao Liu and Loren N. Pfeiffer and Kenneth W. West and Alex Levchenko and Xuan P. A. Gao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.06502},
  year   = {2023}
}

备注

9 pages, 4 figures