Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау


Российской академии наук

Направлено в печать

Искривление неелевского магнитного скирмиона в слабых неоднородных магнитном и электрическом полях

16 февраля в 11:30 (короткий доклад)

Апостолов С.С., Бускина А.В., Андрияхина Е.С., Бурмистров И.С.

В этой работе мы предлагаем теорию для (мета)стабильных состояний неелевских скирмионов в слабых неоднородных магнитном и электрическом полях с использованием нового анзаца для моделирования несимметричной намагниченности. Наша теория учитывает изменения параметров скирмиона и его искривление относительно центрально-симметричной формы, упрощая расчет свободной энергии скирмиона. Минимизируя свободную энергию в два этапа, мы можем идентифицировать стабильные и метастабильные состояния. Теория используется для изучения скирмиона в полях рассеяния вихря Пирла. Наш метод показывает, как параметры скирмиона зависят от эффективной силы поля и предоставляет фазовую диаграмму, указывающую области с метастабильными конфигурациями.
arXiv:2311.05578

Mean-field theory of first-order quantum superconductor-insulator transition

2 февраля в 11:30

I.V. Poboiko and M.V. Feigel’man

Recent experimental studies of strongly disordered Indium Oxide films revealed an unusual first-order quantum phase transition between superconducting and insulating state (SIT), with the jump between nonzero and zero values of superfluid stiffness at the transition. This finding is in sharp contradiction with a ”scaling scenario” discussed usually in relation to SIT. In the present paper we propose a simple theory of this first-order transition. It is based upon idea of competition between two intrinsically different ground states that can be formed by initially localized (due to strong disorder) electron pairs: superconducting state and Coulomb glass insulator. These two ground states are characterized by two crucially different order parameters, thus it is natural to expect a discontinuous transition between them at T = 0. The transition happens when magnitudes of superconducting gap ∆ and Coulomb gap E_C are comparable.

Электроны со спектральной щелью в коре вихря в гранулированных сверхпроводниках

26 января в 11:30

Д.Е. Киселев (Weizmann Institute of Science), М. А. Скворцов, М. В. Фейгельман

Вычислена квазичастичная плотность состояний в коре вихря в гранулированном сверхпроводнике. Выведена дискретная версия уравнения Узаделя, описываюая неупорядоченные гранулы с туннельной связью между ними. Полученные уравнения решены численно для широкого диапазона параметров. Обнаружено, что в плотности квазичастичных состояний открывается минищель, когда длина когерентности $\xi$ становится сравнимой с расстоянием между соседними зернами $l$. Величина минищели возрастает от нуля при $\xi\approx1.4l$ до трети объемной сверхпроводящей щели при $\xi\approx0.5l$. Отсутствие низкоэнергетических возбуждений является основным ингредиентом, необходимым для объяснения сильного подавления микроволнового поглощения, недавно наблюдавшегося в смешанном состоянии гранулированного алюминия.

Лагранжевы траектории элементов сплошной среды, описываемой уравнением Гамильтона-Якоби

26 января в 11:30

Андрей Соболевский

Уравнения движения бесструктурной сплошной среды — такой, как жидкость, газ или пылевидное вещество в космологии — лежат в основе целого спектра моделей математической физики. «Крайними точками» этого спектра являются идеальная (несжимаемая и невязкая) жидкость, описываемая уравнением Эйлера, и абсолютно сжимаемое (бесстолкновительное) пылевидное вещество. Согласно известной теореме Y. Brenier, произвольное смещение элементов сплошной среды в евклидовом пространстве может быть разложено в композицию двух отображений, одно из которых сохраняет объемы, а другое представляет собой инерционный перенос элементов массы вдоль некоторого потенциального поля смещений. Оба предельных типа динамики — и «несжимаемый», и инерционный — обладают богатой геометрической структурой, которая важна с точки зрения их приложений в моделях математической физики.
В докладе пойдет речь о построении физически естественной динамики элементов непрерывной среды, описываемой уравнением Бернулли или нестационарным уравнением Гамильтона-Якоби, внутри сингулярностей (разрывов поля скоростей), формирующихся в такой среде из-за нелинейности задающего динамику уравнения. Доклад основан на результатах работы K. Khanin, A. Sobolevski, "On Dynamics of Lagrangian Trajectories for Hamilton–Jacobi Equations" (Arch. Rational Mech. Anal., vol. 219 (2016), 861-885), а также возможному ближайшему развитию этих результатов.

Mirror symmetry and new approach to constructing orbifolds of Gepner models

19 января в 11:30 (короткий доклад)

А.А. Белавин, С.Е. Пархоменко

Руководствуясь принципами конформного бутстрапа, в первую очередь принципом Локальности, одновременно с требованием суперсимметрии пространства-времени, мы пересматриваем конструкции компактифицированных суперструнных моделей. Исходя из требований пространственно-временной суперсимметрии и взаимной локальности, мы строим полный набор физических полей орбифолдов моделей Гепнера. Чтобы технически реализовать это, мы используем генераторы спектральных потоков для построения всех физических полей из киральных первичных полей.

Лазер-индуцированные состояния в конденсированных средах

12 января в 11:30

Н.А. Иногамов

В докладе излагаются, во-первых, результаты работ по воздействию фемтосекундным лазерным импульсом жесткого рентгена (9 кэВ) на мишень из широкозонного (14 эВ) диэлектрика LiF (фторид лития, литий фтор) [1]. Во-вторых, рассматривается распространение сложной лазер-индуцированной ударной волны в алмазе [2]. Кроме того, опишем плавление/кристаллизацию титана мультимегабарной ударной волной с приложениями в физике упрочнения материалов [3] и применение техники лок-ин (см. [4] про эту важную методику определения сигнала на фоне сильных флуктуаций) для определения коэффициента электрон-фононного взаимодействия и теплопроводности в золоте с сильно возбужденной электронной подсистемой [5].

[1] Damage threshold of LiF crystal irradiated by femtosecond hard XFEL pulse sequence Opt. Express, 2023, 31, 26383-26397 https://doi.org/10.1364/OE.486868
[2] Direct imaging of shock wave splitting in diamond at Mbar pressure Matter Radiat. Extremes, 2023, 8, 066601 DOI: 10.1063/5.0156681
[3] Shock-induced melting and crystallization in titanium irradiated by ultrashort laser pulse Physics of Fluids, 2023, 35, 096104 https://doi.org/10.1063/5.0165622
[4] Cosens, C. R. (1934). "A balance-detector for alternating-current bridges". Proceedings of the Physical Society. 46 (6): 818–823; C.A. Paddock and G.L. Eesley, Transient thermoreflectance from thin metal films, J. Appl. Phys. 60, 285 (1986); https://doi.org/10.1063/1.337642
[5] Сильное возбуждение электронной подсистемы золота ультракоротким лазерным импульсом и процессы релаксации около температуры плавления, ЖЭТФ, том 165, выпуск 2-3, 2024

Старшие вектора в косет конструкции

29 декабря 2023 в 11:30

Михаил Берштейн

Мы изучаем классическую косет конструкцию, предложенную Годдардом-Кентом-Оливом. Мы находим формулы для векторов старшего веса в косет разложении и вычисляем их нормы. Мы также находим формулы для матричных элементов естественных вершинных операторов между этими векторами. Это приводит к соотношениям на конформные блоки. Благодаря АГТ соответствию эти отношения эквивалентны соотношениям раздутия на функциях Некрасова при наличии поверхностного дефекта. Эти соотношения можно использовать, чтобы доказать формулы для тау-функций в уравнениях Пенлеве. (следуя методу Некрасова). Как ещё одно применение, мы доказываем новые формулы для интегралов Сельберга.
Основано на совместной работе с Б. Фейгиным и А. Труфановым

Поглощение инерционных волн геострофическим течением: теория и эксперимент.

29 декабря 2023 в 11:30 (короткий доклад)

С.С. Вергелес

Мы рассматриваем взаимодействие инерционных волн с геострофическим течением в быстро вращающейся как целое жидкости. В соответствии с условиями эксперимента [1] мы полагаем, что инерционные волны возбуждаются источником, локализованным в пространстве вблизи границы течения, и затем распространяются в область, где присутствует вихревое геострофическое течение. Сначала в приближении квази-однородности геострофического течения мы рассматриваем эволюцию волнового пакета инерционных волн. Мы показываем, что эффект Доплера с учётом закона дисперсии инерционных волн приводит к тому, что волновое число пакета может обратиться в бесконечность в определённой точке пространства. Для того, чтобы исследовать этот процесс через анализ волнового уравнения, мы рассматриваем задачу о распространении инерционной волны в постоянном во времени сдвиговом течении с прямыми линиями тока. В этой задаче имеется однородность по координатам вдоль оси вращения и вдоль линий тока сдвигового течения, я также по времени, что даёт возможность получить одномерное волновое уравнение вдоль направления изменения амплитуды сдвигового течения. Мы показываем, что поглощение волны сдвиговым течением возможно, если амплитуда изменения сдвигового течения в пространстве превышает некоторый порог порядка фазовой скорости волны. Математическое описание процесса поглощения волны эквивалентно квантово-механической задаче об одномерном падении частицы в квадратичном потенциале -1/r^2. На основании построенной аналитической картины мы интерпретируем недавно полученные экспериментальные результаты. [1] D. Tumachev, S. Filatov, S. Vergeles, and A. Levchenko, Two dynamical regimes of coherent columnar vortices in rotating fluid, JETP Letters 118, 426–432 (2023)

Развитие теории магнитосопротивления в слоистых квазидвумерных металлах

22 декабря 2023 в 11:30

П.Д. Григорьев, Т.И. Могилюк

Развита теория поперечного магнитосопротивления в слоистых квазидвумерных металлах. По формуле Кубо-Стреды в одноэлектронном приближении рассчитана холловская внутрислоевой проводимость в магнитном поле, перпендикулярном проводящим слоям. Получены аналитические выражения для амплитуд и фаз магнитных квантовых осцилляций (МКО) и разностных (так называемых медленных) осцилляций (РО) и применены для анализа их поведения в зависимости от нескольких параметров: напряженности магнитного поля, интеграла межслоевого переноса и ширины уровней Ландау. Также находим тензор магнитосопротивления вдоль слоев, поскольку именно магнитосопротивление чаще всего измеряется в экспериментах. Также исследуется поведение межслоевого магнитосопротивления $R_{zz}$ в слоистых квазидвумерных металлах в углах Ямаджи, то есть углах наклона магнитного поля, при которых наблюдается минимум межслоевой проводимости. Рассматриваются случаи лоренцевой формы уровней Ландау и формы, соответствующей самосогласованному борновскому приближению. Теоретически предсказана зависимость $R_{zz}\propto B^{3/2}$ в сильном поле, которая согласуется с экспериментальными данными.

Динамические флексоэлектрические неустойчивости в нематических жидких кристаллах.

15 декабря 2023 в 11:30

Е.С. Пикина, А.Р. Муратов, Е.И. Кац и В.В. Лебедев

Наш доклад посвящен рассмотрению флексоэлектрических неустойчивостей в нематических жидких кристаллах. Сначала нами была построена полная система точных нелинейных динамических уравнений для нематической и смектической А мезофаз помещенных в переменное электрическое поле, с учетом флексоэлектрического эффекта. Построение такой системы является обязательным шагом для изучения любых нелинейных эффектов в жидких кристаллах, которые обсуждаются, начиная примерно с 50-летней давности и до совсем недавнего времени. Наше теоретическое описание учитывает все мягкие (гидродинамические) степени свободы системы, связанные с общими законами сохранения и нарушениями непрерывной симметрии, а также возможность наличия гидродинамической скорости у вещества в области локализованного возмущения. На следующем этапе мы сформулировали линейное приближение для построенной нелинейной системы в случае нематического жидкого кристалла, линеаризовав ее по малым отклонениям полей от начального равновесного однородного состояния и исследовали устойчивость начального однородного распределения нематического директора в переменном электрическом поле. Главным результатом данного исследования явилось обнаружение нового типа неустойчивости (никогда не обсуждаемой ранее), а именно возможности возникновения двумерной модулированной структуры нематического директора, осциллирующей со временем. Этот эффект особенно замечателен тем, что представляет собой волновое движение в диссипативной системе, которой и является нематический жидкий кристалл, помещенной в переменное электрическое поле.
Доклад основан на материалах публикации: «Nonlinear electrohydrodynamics of liquid crystals.» E.S. Pikina, A.R. Muratov, E.I. Kats and V.V. Lebedev (JETP, vol. 137, pp. 114–124 (2023)) и готовящегося к отправке в печать манускрипта «Dynamic flexoelectric instabilities in nematic liquid crystals.» E.S. Pikina, A.R. Muratov, E.I. Kats and V.V. Lebedev (to be published).

Доменные стенки поляризации в оптических средах с аномальной дисперсией и дефокусирующей Керровской нелинейностью

8 декабря 2023 в 11:30

В. П. Рубан

Связанные нелинейные уравнения Шредингера для параксиальной оптики с двумя круговыми поляризациями света в дефокусирующей Керровской среде с аномальной дисперсией по форме совпадают с уравнениями Гросса-Питаевского для бинарного бозе-конденсата холодных атомов в режиме разделения фаз. Эта аналогия нелинейной оптики с бозе-конденсатами и гидродинамикой двух несмешивающихся сжимаемых жидкостей способна помочь в теоретических поисках ранее неизвестных трехмерных когерентных оптических структур. На этом пути получены следующие результаты:
1. Рассмотрены поперечно захваченные (плавным профилем показателя преломления) пучки света и приведены такие новые численные примеры, как ``плавающая капля'', прецессирующий продольный оптический вихрь с неоднородным профилем заполнения второй компонентой, а также комбинация капли и вихревой нити. Кроме того, промоделированы поперечные по отношению к оси пучка заполненные вихри, распространяющиеся на большие расстояния [1].
2. Численно выявлен новый тип долгоживущих уединенных оптических структур. Найденный гибридный трехмерный солитон представляет собой вихревое кольцо на фоне плоской волны в одной из компонент, причем сердцевина вихря неоднородно по азимутальному углу заполнена другой компонентой. Существование в определенной параметрической области таких квазистационарных структур с пониженной симметрией связано с насыщением т. н. сосисочной неустойчивости, обусловленной эффективным поверхностным натяжением доменной стенки между двумя поляризациями [2].
3. Винтовая симметрия оптического волновода соответствует вращению поперечного потенциала, удерживающего бозе-конденсат. Значительное влияние на распространение световой волны в такой системе оказывает ``центробежная сила''. Численные эксперименты для волновода эллиптического сечения выявили ранее не наблюдавшиеся в оптике характерные структуры, состоящие из квантованных вихрей и доменных стенок между двумя поляризациями [3].
[1] В. П. Рубан, ``Капиллярные'' структуры в поперечно захваченных нелинейных оптических пучках, Письма в ЖЭТФ 117(4), 292-298 (2023).
[2] В. П. Рубан, Неоднородно заполненные вихревые кольца в нелинейной оптике, Письма в ЖЭТФ 117(8), 590-595 (2023).
[3] В. П. Рубан, Оптический аналог вращающегося бинарного бозе-конденсата, ЖЭТФ 164, 863-869 (2023).

Обзор специальной геометрии и зеркальной симметрии многообразий Калаби-Яу

8 декабря 2023 в 11:30 (короткий доклад)

А. Белавин, С. Пархоменко

Десятимерная теория суперструн объединяет Стандартную модель сильного, электромагнитного и слабого взаимодействий с квантовой гравитацией. Начав с $10$-мерной теории суперструн, мы получаем $4$-мерную теорию с суперсимметрией пространства-времени, следуя идее Калуцы-Клейна путем компактификации шести из десяти измерений. По феноменологическим причинам нам необходимо сделать это, сохраняя $N=1$ суперсимметрию $4$-мерного пространства-времени. Для этого мы должны компактифицировать шесть из десяти измерений в так называемые многообразия Калаби-Яу (CY). Другой эквивалентный подход - это компактификация $6$-мерностей в некоторую $N=2$ суперконформную теорию поля с центральным зарядом $c=9$. Каждый из этих двух эквивалентных подходов имеет свои преимущества. Мы исследуем различные свойства моделей, построенных в обоих подходах.
Письма в ЖЭТФ, vol. 118, issue 10, page 711

О природе неоднородной сверхпроводимости в органических металлах и в FeSe

24 ноября 2023 в 11:30

П.Д. Григорьев, В.Д. Кочев, С.С. Сеидов

Наблюдаемое часто анизотропное падение сопротивления при сверхпроводящем переходе, наиболее сильное вдоль оси наименьшей проводимости, мы ранее объясняли неоднородным сверхпроводящим состоянием и описывали либо в приближении эффективной среды, обобщенном нами на анизотропные проводники, либо с помощью перколяционных расчетов. Это позволяет оценить на основе температурной зависимости анизотропии сопротивления объемную долю сверхпроводящей фазы, усредненное отношение размеров сверхпроводящих островков вдоль главных осей кристалла, и даже размер сверхпроводящих островков, используя также данные о диамагнитном отклике или о зависимости анизотропии сверхпроводящего перехода от размеров и формы образца. Однако вопрос о возможной природе фазового расслоения на достаточно большом масштабе длины оставался открытым. В органических металлах сверхпроводимость (СП) конкурирует с волной спиновой/зарядовой плотности (ВП), как и во многих высокотемпературных сверхпроводниках. Путем прямого расчета разложения Ландау для свободной энергии ВП для квазиодномерного спектра электронов мы показываем [1], что фазовый переход между ВП и металлической (или сверхпроводящей) фазой в органических сверхпроводниках происходит первым родом при достаточно низкой температуре, что объясняет пространственную сегрегацию ВП и СП на большом масштабе длины, соответствующем экспериментальным наблюдениям. Мы также оцениваем размер островков СП или ВП, полученных из разложения Гинзбурга-Ландау для свободной энергии ВП [2] и из анализа экспериментальных данных по анизотропному СП-переходу в тонких образцах [2]. В органических металлах мы получили размер сверхпроводящих доменов больше 2 мкм [2], что согласуется с экспериментальными данными об угловой зависимости магнитосопротивления [3].
Мы также анализируем наши результаты [4], где наблюдалось повышение Tc с 8 до 11К, измеренной по сопротивлению вдоль оси z, в тонких образцах FeSe при уменьшении их толщины с 300 до 50 нм. Сравнение наших численных расчетов [4] порога перколяции в образцах конечных размеров в FeSe дает информацию о характерных размерах и форме сверхпроводящих островков вдали от поверхности образца, не доступную другими экспериментальными методами. Для FeSe мы получаем [4] соотношение сторон dz/dx~0.15 сверхпроводящих островков, а их размер dx~100nm в плоскости x-y. Это сравнимо с шириной нематических доменов и указывает, что они вероятно являются причиной появления сверхпроводящих доменов такого большого размера в FeSe, поскольку известно, что сверхпроводимость подавляется на границах нематических доменов в FeSe [5].
1. S.S. Seidov, V.D. Kochev, P.D. Grigoriev, First-order phase transition between superconducting and charge/spin density wave states causes their coexistence in organic metals, Phys. Rev. B 108, 125123 (2023); arXiv:2305.06957.
2. V.D. Kochev, S.S. Seidov, P.D. Grigoriev, On the size of superconducting islands on the density-wave background in organic metals, Magnetochemistry, 9(7), 173 (2023); arXiv:2305.14510.
3. A. Narayanan et al., Phys. Rev. Lett. 112, 146402 (2014).
4. P.D. Grigoriev, V.D. Kochev, A.P. Orlov, A.V. Frolov, A.A. Sinchenko, Inhomogeneous superconductivity onset in FeSe studied by transport properties, Materials, 16(5), 1840 (2023); arXiv:2301.06185.
5. Song, C.L.;Wang, Y.L.; Jiang, Y.P.;Wang, L.; He, K.; Chen, X.; Hoffman, J.E.; Ma, X.C.; Xue, Q.K. Suppression of Superconductivity by Twin Boundaries in FeSe, Phys. Rev. Lett. 2012, 109, 137004.

Уравнение КдФ и цепочка Вольтерры: негативные потоки и многокомпонентные редукции типа Пенлеве

17 ноября 2023 в 11:30

В.Э. Адлер

Изучены редукции уравнения КдФ и цепочки Вольтерры, отвечающие стационарным уравнениям для дополнительной (некоммутативной и нелокальной) подалгебры симметрий. Показано, что, в случае общего положения, такие редукции эквивалентны стационарному уравнению для суммы симметрии Галилея или скейлинга и произвольного числа негативных потоков с разными параметрами. Это даёт для них единообразную форму записи в виде m-компонентных систем типа Пенлеве (непрерывных в случае КдФ, дискретных в случае цепочки Вольтерры). Получены соответствующие изомонодромные пары Лакса и преобразования Бэклунда, образующие решётку Zm.

Конечно-мерный анализ фазовых переходов второго рода в классических спиновых моделях методом машинного обучения

17 ноября 2023 в 11:30 (короткий доклад)

Л.Н. Щур

Исследуется проблема обучения нейросети с учителем для исследования ферромагнитных фазовых переходов. Обнаружено, что дисперсия выходной функции нейронной сети (VOF) как функция температуры имеет пик в критической области [1]. Ширина этого пика позволяет провести оценку критического показателя корреляционной длины. Мы использовали поведение VOF в применении к модели Изинга с анизотропными связями в двух измерениях [2]. Сеть была обучена на изотропной модели Изинга на квадратной решетке и при тестировании на анизотропной модели были проведены оценки показателя критической длины и значения критической температуры. Положительным результатом исследования является то, что нейронные сети, обученные на изотропной модели, хорошо предсказывают класс универсальности анизотропных моделей. Отрицательный результат заключается в том, что нейронная сеть предсказывает критическую температуру анизотропной модели смещенной, а отклонение от известного значения увеличивается с ростом анизотропии [3].
Доклад основан на статьях
1. V. Chertenkov, E. Burovski, L. Shchur, Finite-size analysis in neural network classification of critical phenomena, Phys. Rev. E 108, L032102 (2023).
2. D. Sukhoverkhova, V. Chertenkov, E. Burovski, and L. Shchur, On the validity of transfer learning for temperature and critical exponent extraction, to be published in Springer Proceedings in Physics.
3. D. Sukhoverkhova, V. Chertenkov, E. Burovski, and L. Shchur, Validity and Limitations of Supervised Learning for Phase Transition Research, accepted to Springer LNCS (Lecture Notes in Computer Science).

Динамика реакция-диффузия в диссипативной квантовой эволюции, сохраняющей число частиц

10 ноября 2023 в 11:30

И.С. Бурмистров

Использование диссипации для контролируемого создания нетривиальных квантовых коррелированных состояний многих тел представляет большой фундаментальный и практический интерес. Каков результат сохранения числа, которое в закрытой системе приводит к диффузному распространению? Мы исследуем этот вопрос для парадигматической модели двухзонной системы с диссипативной динамикой, осуществляющей трансфер частиц из одной зоны и в другую. Такая модель была введена ранее для диссипативной стабилизации топологических состояний. Выходя за рамки рассмотрения диссипативной динамики в приближении среднего поля, мы демонстрируем возникновение диффузионного режима для флуктуаций плотности частиц и дырок, которые могут возбуждаться внешним полем только в результате нелинейного отклика. Мы также идентифицируем процессы, которые ограничивают диффузионное поведение на самых длинных временных масштабах. Показано, что эти процессы приводят к динамике реакции-диффузии, определяемой уравнением Фишера-Колмогорова-Петровского-Пискунова, что делает спроектированное темное состояние нестабильным по отношению к состоянию с конечной плотностью частиц и дырок.
Результаты опубликованы в работе: P. A. Nosov, D. S. Shapiro, M. Goldstein, I. S. Burmistrov, "Reaction-diffusive dynamics of number-conserving dissipative quantum state preparation", Phys. Rev. B 107, 174312 (2023)

Диффузионные моды двухзонных фермионов в условиях диссипативной динамики, сохраняющей число частиц

10 ноября 2023 в 11:30 (короткий доклад)

А.А. Люблинская

Управляемые диссипативные системы интересны возможностью создания контролируемых нетривиальных квантово-коррелированных многочастичных состояний. Особняком стоят диссипативные модели, сохраняющие число частиц. Как известно, в квантовых системах с унитарной динамикой сохранение числа частиц и случайное рассеяние приводят к диффузионному поведению двухчастичных возбуждений (диффузонов и куперонов). Существование диффузионных мод в сохраняющей число частиц диссипативной динамике ещё недостаточно изучено. В данной работе мы явно демонстрируем существование диффузонов в двухзонной модели с диссипативной динамикой, направленной на заполнение одной фермионной зоны за счёт опустошения другой. Исследуемая модель является обобщением модели, предложенной в F. Tonielli, J. C. Budich, A. Altland, and S. Diehl, Phys. Rev. Lett. 124, 240404 (2020). В работе получена зависимость коэффициента диффузии от параметров модели и скорости диссипации. Существование диффузионных мод усложняет проектирование макроскопических многочастичных коррелированных состояний.
Результаты опубликованы в работе A.A. Lyublinskaya, I.S. Burmistrov, "Diffusive modes of two-band fermions under number-conserving dissipative dynamics", Pis'ma v ZhETF 118, 538 (2023)

Entropy and de Haas-van Alphen oscillations of a three-dimensional marginal Fermi liquid

3 ноября 2023 в 11:00

Павел Носов (Stanford University)

We study de Haas-van Alphen oscillations in a marginal Fermi liquid resulting from a three-dimensional metal tuned to a quantum-critical point (QCP). We show that the conventional approach based on extensions of the Lifshitz-Kosevich formula for the oscillation amplitudes becomes inapplicable when the correlation length exceeds the cyclotron radius. This breakdown is due to (i) non-analytic finite-temperature contributions to the fermion self-energy (ii) an enhancement of the oscillatory part of the self-energy by quantum fluctuations, and (iii) non-trivial dynamical scaling laws associated with the quantum critical point. We properly incorporate these effects within the Luttinger-Ward-Eliashberg framework for the thermodynamic potential by treating the fermionic and bosonic contributions on equal footing. As a result, we obtain the modified expressions for the oscillations of entropy and magnetization that remain valid in the non-Fermi liquid regime.