强耦合电子-声子液体的输运性质

本工作中我们考虑耦合电子-声子流体的流体力学行为,聚焦于强声子拖曳条件下的电子输运。当由于例如 Umklapp 散射引起的声子平衡速率远慢于正常的电子-声子碰撞速率时,出现该 regime。此时声子与电子形成一种耦合的非平衡态,其中电子-声子流体的总准动量守恒。一个共同的流动速度作为集体流体力学变量浮现。我们从底层的微观动理论推导出该流体的运动方程,并阐明其有效粘滞系数与热导率。特别地,我们推导出分布函数任意谐波的衰减时间,并揭示其在 Fermi 面上的相应超扩散弛豫。我们进一步考虑该理论在 Hall-bar 与 Corbino 圆盘几何中磁输运性质的数个应用,这些与实验相关。在我们的分析中,我们允许覆盖从无滑移到无应力流动交叉的通用边界条件。我们的方法也覆盖了在 Gurzhi 效应条件下从 Stokes 到 Ohmic regime 的交叉。此外,我们考虑表面阻抗的频率依赖性与非平衡噪声。对于后者,我们注意到在扩散 regime 中,应用于 Eliashberg 形式电子-声子碰撞积分的 Fokker-Planck 近似将其约化为带 Burgers 非线性的微分算符。结果,非平衡分布函数在能量域具有激波结构。我们研究了该行为对噪声 Fano 因子的后果。最后我们讨论了在近期 Dirac 与 Weyl 半金属中电子-声子拖曳测量的背景下我们结果的联系与局限。