On non-local electrical transport in anisotropic metals

Анотація

Обговорюються різні аспекти нелокального електричного транспорту в анізотропних металах. Для металу з круговою поверхнею Фермі швидкості розсіювання, що входять до локальних тензорів провідності та в’язкості, чітко визначені та відповідають власним частотам лінеаризованого оператора зіткнень. Для анізотропних металів наведено узагальнені формули цих швидкостей розсіювання та використано варіаційне наближення, щоб показати, як вони пов’язані з мікроскопічними ймовірностями переходу. Розвинуто просту модель оператора зіткнень для металу з довільною поверхнею Фермі з кінцевим числом величин, які квазізберігаються, та отримано вирази для провідності σ(q), яка залежить від хвильового вектора і просторово-змінної провідності σ(x) для довгого й вузького каналу. Це застосовано для різних швидкостей розсіювання, що зберігає імпульс, і розсіювання з релаксуючим імпульсом, та отримано вирази в замкнутій формі для σ(q) і σ(x) — у міру узагальнення від кругової до довільної геометрії поверхні. Це є очевидним покращенням порівняно з наявними методами, які вирішують відповідні диференціальні рівняння чисельно, а не у замкнутій формі. Для конкретного випадку алмазної поверхні Фермі показано, що якби транспортні особливості інтерпретувалися за допомогою моделі кругової поверхні Фермі, діагностика основного транспортного режиму змінювалася б залежно від орієнтації експерименту і від того, чи розглядаються σ(q) або σ(x). Зрештою, обговорюється об’ємна провідність. Хоча загальновідомо, що розсіювання із «збереженням імпульсу» не впливає на об’ємний питомий опір, нами показано, що кристалічне розсіювання зі збереженням імпульсу, таке як нормальне електрон-електронне розсіювання, може вплинути на об’ємний опір анізотропної поверхні Фермі. Виведено просту формулу для цього внеску.