伊辛向列量子临界点附近的散射机制与电输运

二维电子伊辛向列量子临界点附近的输运性质在理论和实验上均备受关注。本文利用记忆矩阵方法推导了在量子临界点附近广泛区域内成立的动力学方程。该形式体系被用于研究临界涨落通过不同散射机制对直流电阻率的影响，包括补偿金属中的倒逆散射、杂质散射以及电子-空穴散射。我们表明，量子临界区中的电输运展现出丰富的行为，且敏感依赖于散射机制与能带结构。对于单一大费米面情形，由倒逆散射引起的电阻率从低温下的 $\rho\sim T^2$ 交叉到高温下的亚线性行为。交叉温度按 $q_0^3$ 标度，其中 $q_0$ 为倒逆散射的最小波矢。杂质散射导致 $\rho-\rho_0\sim T^\alpha$（$\rho_0$ 为残余电阻率），其中若仅存在单一费米面则 $\alpha$ 大于 2，若存在多个费米面则为 4/3。最后，在电子与空穴密度相等的完美补偿金属中，低温行为强烈依赖于费米面上“冷点”的结构，在这些冷点处准粒子与序参量涨落之间的耦合因对称性而消失。特别地，对于某些（但非全部）费米面上存在冷点的体系，$\rho\sim T^{5/3}$。在较高温度下存在一个宽泛的交叉区，其中 $\rho$ 根据微观细节或饱和或 $\rho\sim T$。我们在近期金属伊辛向列临界点的量子蒙特卡洛模拟以及某些铁基超导体的实验背景下讨论了这些结果。