6、强关联系统中的电子液晶相：从二维电子气到高温超导体

强关联系统中的电子液晶相：从二维电子气到高温超导体

在强关联系统的研究中，电子液晶相是一个引人入胜的领域。它涉及到多种材料中的独特物理现象，包括二维电子气（2DEG）、Sr₃Ru₂O₇、铜氧化物以及传统的电荷密度波（CDW）材料等。本文将深入探讨这些材料中的电子液晶相，特别是条纹相和向列相，并介绍相关的理论模型。

二维电子气中的向列相

在二维电子气中，研究发现了显著的电阻各向异性。如图2.6所示，左侧是二维电子气中的向列序，将电阻各向异性与二维XY模型蒙特卡罗模拟进行拟合；右侧展示了在ν = 9/2、T = 25 mK时的纵向电阻各向异性。

在观察到这种显著各向异性的区域，未检测到CDW系统的特征。相反，在附近的重入整数量子霍尔相中观察到了极尖锐的阈值电场和输运中的宽带噪声，这暗示了一种结晶电子态。结合实验数据的详细分析，表明可压缩态处于电子向列相，可理解为量子熔化的条纹相。不过，另一种观点认为，通过“复合费米子”费米液体的Pomeranchuk不稳定性进入向列相是可能的，但微观上难以证明。

Sr₃Ru₂O₇的向列相

圣安德鲁斯小组对准二维双层钌酸盐Sr₃Ru₂O₇进行的磁输运实验提供了有力证据，表明在低温（T ≲ 800 mK）和垂直磁场约7.5特斯拉的范围内，强关联材料存在强烈的温度相关的面内输运各向异性。

Sr₃Ru₂O₇是一种准二维双层材料，已知其会随着外加垂直磁场和温度发生变磁转变。与AlAs - GaAs异质结构和量子阱中的二维电子气不同，施加到Sr₃Ru₂O₇的磁场太弱，无法产生朗道量子化。然而，与二维电子气类似，输运各向异性仅在极低温和最纯净的样品中出现。实验结果强烈表明，该系统在该磁场范围内处于电子