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通过电阻率和声衰减探测 Sr₂RuO₄ 中的多极费米面形变:通向电子黏度与碰撞算符的窗口

强关联电子 2025-10-08 v2

摘要

电子流体动力学的最新发展表明,考虑电子-电子散射算符的完整结构至关重要,该算符对多极展开中的每个费米面形变分量编码了一系列寿命。在此语境下,偶极寿命通过电阻率测量,而四极分量探测黏度并可通过声衰减在体材料中测量。我们提出了一种框架,通过结合电阻率和声衰减测量与散射算符的现实计算(包含多能带和 Umklapp 效应)来提取任意金属的碰撞算符。碰撞算符允许预测大量性质,包括非局域电导率,并可用于预测体金属的流体动力学行为。作为首个应用,我们将此框架应用于 Sr₂RuO₄,在电子-电子散射占主导的温度范围内。我们发现模型与电阻率和声衰减的温度依赖性定量一致,发现由于 γ 能带上的热斑存在,四极(B₁g)弛豫率比偶极高 30%,并预测了由 α 和 β 能带产生的强各向异性黏度。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.04895,
  title  = {Multipolar Fermi Surface Deformations in Sr$_2$RuO$_4$ Probed by Resistivity and Sound Attenuation: A Window into Electron Viscosity and the Collision Operator},
  author = {Davis Thuillier and Sayak Ghosh and B. J. Ramshaw and Thomas Scaffidi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.04895},
  year   = {2025}
}

备注

18 pages, 12 figures; published in Phys. Rev. Lett.; revised argument in nonlocal conductivity section and added supporting figures in Supplemental Material, results unchanged