从玻尔兹曼方程到流体动力学：应用于强关联凝聚态体系

凝聚态物理博士学位，专注于强关联系统的流体动力学理论。申请者应具备凝聚态理论及量子场论方面的专业知识。

职位说明： 项目描述： 在本博士项目中，我们将研究强关联凝聚态系统（如高Tc超导体中的系统），以及描述其低能动力学的有效理论。 费米液态理论是常规金属的有效低能理论。该理论认为，在低能量状态下，微观电子在动量空间中形成费米海。低能激发源自于费米海的表面，属于准粒子，即具有与微观电子相同的自旋和电荷，但质量因相互作用而被重整化。 在零温度下，这些准粒子具有无限长的寿命。由此产生的集体激发谱包括所谓的零声模式、分支切割以及粒子-空穴连续体。在非零温度下，相空间约束导致准粒子以有限的寿命分解。诸如电导率等具有实验意义的可观测量，可通过动力学理论中的玻尔兹曼方程在半经典近似下进行计算。若需超越半经典区域，则必须采用量子处理方法来对待射碰撞算子。 在与传输测量相关的长时间范围内，所有准粒子均会衰减，仅留下系统的全局对称性：这就是流体动力学状态。流体动力学理论是通过将微观自由度集合缩减为源自全局对称性的守恒量——如能量、动量和电荷——来构建的。 在若干简单情况下，已知如何从玻尔兹曼方程中明确推导出流体动力学方程，例如当费米面为球形时。所得到的流体动力学理论具有伽利略变换不变性，这排除了所谓的非相干电荷传输，即没有动量流动。 另一方面，对铜酸盐高临界温度超导体的各项实验表明，在最佳掺杂的奇异金属态以及过掺杂化合物中，都存在此类不连贯的输运成分。 博士项目的目标是阐明由各向异性费米面及准粒子弛豫时间所导致的流体动力学理论。我们将首先采用半经典方法处理玻尔兹曼方程。此外，我们还将考虑无序效应对空间平移的弱破坏作用，并与具有松弛动量特性的现有流体动力学理论进行比较。最后，与 Gaël Grissonnanche（LSI, IPP）合作，我们将求解玻尔兹曼方程，并研究通过 ARPES（角分辨光电子能谱）或 ADMR（角度依赖磁阻）测量得到的、来自铜氧化物材料的真实费米面的流体动力学理论。

所需个人背景与技能要求： 凝聚态理论、量子场论、流体动力学理论 所需英语水平：熟练/前沿水平：您能够流畅地使用该语言，并在处理复杂议题时表现出较高的能力。