CC BY
0ГИДРОДИНАМИКА ЭЛЕКТРОННОЙ ЖИДКОСТИ
Алексеев П. С.
ФТИ им. А. Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия, pavel.alekseev@mail.ioffe.ru
Возможность формирования вязкой жидкости из электронов проводимости обсуждалась начиная с 1960-ых годов применительно к проводникам с малым числом дефектов и с сильными электрон-фононным или межэлектронным взаимодействиями [1]. Характерным признаком соответствующего гидродинамического режима электрического транспорта является падение сопротивления образца с ростом температуры за счёт температурной зависимости вязкости электронов [1]. Косвенно этот эффект, возможно, наблюдался в эксперименте [2], в котором приложение больших электрических полей к квантовой яме GaAs приводило к сильному разогреву 2D электронов. Однако, особенности столкновений вырожденных 2D электронов приводят к очень медленной релаксации некоторых вкладов в неравновесную функцию распределения электронов (по сравнению со случаем 3D электронов), что может приводить к существенным неопределенностям при интерпретации экспериментов типа [2] в рамках модели вязкой электронной жидкости [3].
По-видимому, надёжные экспериментальные свидетельства формирования пространственно-неоднородных стационарных течений вязкой жидкости из электронов были получены в 2010-е годы для чистых образцов графена, слоистого металла CoPdO2 и квантовых ям GaAs [4-7]. Эти свидетельства основаны на зависимостях макроскопических свойств вязких течений от геометрии образца, а также на зависимости вязкости электронов от магнитного поля. Позднее в работах [S-9] течение Пуазейля электронной жидкости наблюдалось непосредственно по измерениям профилей электрического и магнитного полей, создаваемых течением.
В докладе рассказывается об этих и других экспериментах по наблюдению стационарных и высокочастотных явлений в вязкой электронной жидкости, а также о теориях этих явлений [1G-12]. В частности, сообщается о магнетотранспортных эффектах в жидкости, о её вязкоупругих свойствах (в частности, о сдвиговых волнах в ней), о формировании вязкого течения жидкости из баллистического течения при приложении магнитного поля, об эффектах памяти в жидкости при межэлектронных столкновениях. Кроме того, обсуждаются результаты и открытые вопросы по микроскопической теории вязкой электронной жидкости.
Литература
1. Гуржи Р. Н. II УФН. - 196s. - Т. 94. - С. 6S9.
2. Molenkamp L. W., de Jong M. J. M. Il Phys. Rev. B. - 1994. - T. 49. - C. 5G3S.
3. Gurzhi R.N., Kalinenko A.N., Kopeliovich. A.I. Il 1995. - Phys. Rev. Lett. - Т. 74. - С. 3872.
4. Moll P. J. W., Kushwaha P., Nandi N., et al. II Science. - 2G16. - T. 351. - C. 1G61.
5. Bandurin D. A., Torre I., Krishna Kumar R., et al. Il Science. - 2G16. - T. 351, C. - 1G55.
6. Shi Q., Martin P. D., Ebner Q. A., Zudov M. A., Pfeiffer L. N., West K. W. Il Phys. Rev. B. -2G14. - T. 89. - Номер статьи 2G13G1.
7. Alekseev P. S. Il Phys. Rev. Lett. - 2G16. - T. 117. - Номер статьи 1666G1. S. Sulpizio J. A., Ella L., Rozen A., et al. II Nature. - 2G19. - T. 576. - C. 75. 9. Ku M. J. H., Zhou T. X., Li Q., , et al. Il Nature. - 2G2G. - T. 583. - C. 537.
1G. Alekseev P. S., Alekseeva A. P. Il Phys. Rev. Lett. - 2G19. - T. 123. - Номер статьи 236SG1.
11. Алексеев П. С. II ФТП. - 2G19. - т. 53 - C. 14G5; Ibid. - 2G23. - т. 56 - C. 866.
12. Afanasiev A. N., Alekseev P. S., Greshnov A. A., Semina M. A. Il Phys. Rev. B. - 2G21. - T. 1G4. - Номер статьи 195415; Ibid.- 2G23. - T. 1GS. - Номер статьи 235124.
