层状材料 Sr$_2$RuO$_4$ 中的光学与声学等离激元
强关联电子
2025-07-23 v3
摘要
我们利用动量依赖的透射电子能量损失谱研究了层状金属 SrRuO 中的集体电荷激发。该金属在 K 以下为完美费米液体，在 K 以上转变为“奇异”金属相。我们覆盖了同相与异相振荡之间的完整范围。在导致朗道阻尼的电子-空穴激发的经典范围之外，我们观测到了明确的等离激元。由相邻层同相（异相）电荷振荡引起的光学（声学）等离激元表现出二次（线性）正色散。利用层状系统中电荷库仑相互作用的模型，可以在平均场无规相近似下描述高能区的光学等离激元激发范围，而无需考虑关联效应。相比之下，共振非弹性X射线散射数据显示，在低能区，由于关联效应，声学等离激元速度有所增强。这一差异可由能量依赖的有效质量解释，该有效质量从低能时的 3.5 变化到光学等离激元能量附近高能时的 1。没有迹象表明存在全息理论所预言的过阻尼等离激元。
引用
@article{arxiv.2401.05880,
title = {Optical and acoustic plasmons in the layered material Sr$_2$RuO$_4$},
author = {J. Schultz and A. Lubk and F. Jerzembeck and N. Kikugawa and M. Knupfer and D. Wolf and B. Büchner and J. Fink},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.05880},
year = {2025}
}