有限温度电子气体中的非平衡弛豫与奇偶效应
介观与纳米尺度物理
2025-10-15 v2 量子气体
统计力学
摘要
费米液体中的泡利阻塞对准粒子寿命施加了强烈的相空间约束,导致低温下准粒子模式众所周知的温度二次方衰减率。然而,在二维系统中,预测存在寿命更长的模式(称为“奇宇称”模式),这些模式涉及费米分布的集体形变。在这里,我们提出了一种有效的方法来评估动力学理论中费米液体弛豫本征模式的完整谱。我们利用该方法研究了具有屏蔽库仑相互作用的费米液体的实验相关情况,并绘制了准粒子模式在渐近低温极限以上直至费米温度的衰减率,从而覆盖了典型实验的整个温度范围。我们确认了异常长寿命的奇宇称模式的存在,并提供了弛豫谱的全面分类和详细分析。特别地,我们发现:(i) 衰减率中的奇宇称效应延伸至高达的温度;(ii) 只有少数长寿命的奇宇称模式,其余无限多个模式表现出标准的费米液体标度;(iii) 奇宇称和偶宇称寿命之比除了温度外,还可通过库仑相互作用强度进行调节,这反映了模式微观弛豫机制的差异。我们的发现为二维电子气体的非平衡弛豫行为提供了全面的描述,并弥合了我们对这些系统理解中的一个重要空白。
引用
@article{arxiv.2405.03635,
title = {Nonequilibrium Relaxation and Odd-Even Effect in Finite-Temperature Electron Gases},
author = {Eric Nilsson and Ulf Gran and Johannes Hofmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.03635},
year = {2025}
}
备注
17 pages, 10 figures