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论均匀电子流体的胶体相

强关联电子 2021-05-28 v2

摘要

我们给出半严格的论证,表明均匀电子流体(HEF)存在一个胶体相,将 Wigner 晶体与高密度流体相分隔开。在晶体与流体基态能量交叉点附近,该论证相当一般,并对实际上任意晶体与更非晶相之间的量子转变都成立。在此区域中,胶体是一种凝胶,其“Goldstone”模是由晶壁分隔的不规则流体液滴的流动。当单个流体气泡跨越整个系统时,发生金属-绝缘体转变。在此转变之外,胶体为溶胶,其性质依赖于具有负表面张力的亚稳有限晶体的存在。若其存在,溶胶相比均匀流体具有更低能量。在二维 HEF 中,Kivelson 与 Spivak 论证此类负表面张力对象总是存在,至少以条带形式存在。我们论证条带的存在也意味着有限负张力椭圆晶体的存在,而有限晶体相与条带相之间的详细竞争难以计算。我们还提供了较弱的论证,表明有限晶体在三维中存在。这为我们的主张提供了证据:即在非零点波数处观测到的无能隙激发(见文献 \cite{haule}\cite{gapless} 的数值计算)是这些晶体(玻色型准粒子)在表面张力趋于零极限下的量子残余。最后,我们提出了流体与溶胶相之间二阶量子相变的 Landau 平均场理论。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.05367,
  title  = {On the Colloidal Phase of the Homogeneous Electron Fluid},
  author = {Tom Banks and Bingnan Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.05367},
  year   = {2021}
}