以 Sondheimer 振荡探测 II 型 Weyl 半金属 WP$_2$ 中的非欧姆流

随着电子应用中的导体尺寸缩小，微观传导过程导致对欧姆定律的强烈偏离。取决于动量守恒（$l_{MC}$）与弛豫（$l_{MR}$）电子散射的长度尺度以及器件尺寸（$d$），电流可能从欧姆流转变为弹道流、流体动力学流以及更为奇异的混合状态。迄今为止，迫切缺乏一种在微/纳米器件内自洽获取这些参数并由此识别其传导机制的原位、工况下方法。在此背景下，我们利用 Sondheimer 振荡（由螺旋电子运动引起的半经典磁阻振荡）作为一种方法，即使在 $l_{MR}\gg d$ 时也能在微器件中获取 $l_{MR}$。这给出了体 $l_{MR}$ 的信息，是对量子振荡（对所有散射过程敏感）的补充。我们从拓扑半金属 WP$_2$ 中的 Sondheimer 振幅提取 $l_{MR}$，温度高达 $T\sim 50$~K，处于与流体动力学输运现象最相关的范围。我们在微米级器件上的数据与报道的大块体 $l_{MR}$ 实验高度一致，从而确认 WP$_2$ 可被微加工而不退化。事实上，测得的散射率与理论预测的声子-电子散射率吻合良好，从而支持在这些温度下 WP$_2$ 中电子与声子间强动量交换的观点。这些结果确凿地将 Sondheimer 振荡确立为研究非欧姆电子流时微器件中 $l_{MR}$ 的定量探针。