金属中准粒子寿命的量子振荡
强关联电子
2023-09-21 v1 超导电性
摘要
经过近一个世纪的研究，金属的低位激发能由非相互作用能带的有效单粒子理论极好解释仍是一谜。真实材料中相互作用的丰富性提出了超越有效单粒子、单带行为的直接谱学特征问题。此处我们报道在三维拓扑半金属 CoSi 中识别出的量子振荡（QOs），其在两个基本方面违背标准描述。首先，振荡频率对应于两个能带的半经典准粒子（QP）轨道之差，其中半个轨迹将逆洛伦兹力而行，因而是禁戒的。其次，该振荡存在直至 50K 以上——与其他所有振荡分量形成鲜明对比，后者在几 K 以下即消失。我们的发现与 QP 寿命 QOs 的通用模型计算高度吻合。其存在的唯一前提是至少两个电子轨道的非线性耦合，例如由于缺陷或集体激发上的 QP 散射，因此此类 QP 寿命的 QOs 对于任何具有多轨道朗道量子化的金属都是通用的。它们与拓扑半金属、非常规超导体、稀土化合物及 Rashba 系统中的某些频率一致，并可用于识别与度量关联现象，例如在二维材料与多带金属中。
引用
@article{arxiv.2306.09420,
title = {Quantum Oscillations of the Quasiparticle Lifetime in a Metal},
author = {Nico Huber and Valentin Leeb and Andreas Bauer and Georg Benka and Johannes Knolle and Christian Pfleiderer and Marc A. Wilde},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.09420},
year = {2023}
}