Hall and dissipative viscosity effects on edge magnetoplasmons

Abstract

Hydrodynamic and viscous effects in electronic liquids are at the focus of much current research. Most intriguing is perhaps the non-dissipative Hall viscosity, which, due to its symmetry-protected topological nature, can help identify complex topological orders. In this work we study the effects of viscosity in general, and Hall viscosity in particular, on the dispersion relation of edge magnetoplasmons in 2D electronic systems. Using an extension of the standard Wiener-Hopf technique we derive a general solution to the problem, accounting for the long-range Coulomb potential. Among other features we find that on the edge viscosity affects the dispersion already to leading order in the wavevector, making edge modes better suited for its measurement as compared to their bulk counterparts.arXiv:1809.05847v2 [cond-mat.str-el]

Dissipative and Hall Viscosity of a Disordered 2D Electron Gas

“…Within the hydrodynamic description of electron transport, non-zero η H influences significantly the structure of the electron flow [45][46][47][48][49][50], which allows one to access η H experimentally [51]. Also, it was argued that the dissipative and Hall viscosity affect the spectrum of edge magnetoplasmons [52][53][54].For noninteracting electrons in the absence of disorder each filled Landau level (LL) gives a contribution to the Hall viscosity equal (2n + 1)/(8πl 2 B ) [25], where n denotes the LL index and l B = c/(eB) stands for the magnetic length. This result is stable against perturbations of the Hamiltonian which preserve translational and rotational invariance [29].…”

Магнитозвуковые Волны В Двумерной Электронной Ферми-Жидкости

“…Однако гидродинамический режим электронного транспорта в проводниках был экспериментально открыт только недавно в новых ультрачистых материалах: квантовых ямах GaAs [5][6][7][8][9][10], моновалентном слоистом металле PdCoO 2 [11], объемном вейлевском металле WP 2 [12] и графене [13][14][15]. Эти экспериметальные открытия сопровождались интенсивным развитием теории [16][17][18][19][20][21][22][23][24][25][26][27][28][29][30][31].…”

“…Высокочастотный транспорт в вязкой электронной жидкости теоретически рассматривался в нескольких недавних публикациях [27][28][29][30][31][32]. Переменное течение жидкости в длинном образце в нулевом магнитном поле изучалось в рамках гидродинамического подхода в [27,28].…”

Возбуждение Низкочастотной Моды Межкраевого Магнитоплазмона Протекающим Постоянным Током / Петров А.С., Свинцов Д.А.

“…Их теоретическое описание опирается на самосогласованное решение уравнений электростатики и гидродинамики электронной жидкости. Точное решение этой задачи было получено Волковым и Михайловым с помощью весьма громоздкого метода Винера-Хопфа [2,3], который ещё более усложняется в случае систем с координатно-зависимой недиагональной проводимостью (систем с дрейфом или вязкостью) [4].Вследствие этого, исследования влияния дрейфа на спектр (меж)краевых мод производились ранее лишь в моделях с упрощённой электростатикой [5,6]. Эти модели предсказывали, что краевые моды существуют только при ненулевой скорости электронного дрейфа, а их спектр носит характер белого шума.…”

“…Их теоретическое описание опирается на самосогласованное решение уравнений электростатики и гидродинамики электронной жидкости. Точное решение этой задачи было получено Волковым и Михайловым с помощью весьма громоздкого метода Винера-Хопфа [2,3], который ещё более усложняется в случае систем с координатно-зависимой недиагональной проводимостью (систем с дрейфом или вязкостью) [4].…”