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Relación Kadowaki-Woods

La relación de Kadowaki-Woods es la relación entre A , el término cuadrático de la resistividad y γ2 , el término lineal del calor específico . Se encuentra que esta relación es una constante para los metales de transición y para los compuestos de fermiones pesados , aunque en valores diferentes.

En 1968, MJ Rice señaló [1] que el coeficiente A debería variar predominantemente como el cuadrado del coeficiente de calor específico electrónico lineal γ; en particular, demostró que la relación A/γ 2 es independiente del material para los metales de transición puros 3d, 4d y 5d. Los compuestos de fermiones pesados ​​se caracterizan por valores muy grandes de A y γ. Kadowaki y Woods [2] demostraron que A/γ 2 es independiente del material dentro de los compuestos de fermiones pesados, y que es aproximadamente 25 veces mayor que en los metales de transición antes mencionados.

K. Miyake, T. Matsuura y CM Varma [3] demostraron que los líquidos locales de Fermi , la masa de las cuasipartículas y la vida útil están relacionados de manera consistente con la relación A/γ 2 . Esto sugiere que la relación Kadowaki-Woods refleja una relación entre la masa de la cuasipartícula y la renormalización del tiempo de vida en función de la fuerza de la interacción electrón-electrón.

Según la teoría de la dispersión electrón-electrón [4] [5] [6], la relación A/γ 2 contiene varios factores no universales, incluido el cuadrado de la fuerza de la interacción efectiva electrón-electrón. Dado que en general las interacciones difieren en naturaleza de un grupo de materiales a otro, los mismos valores de A/γ 2 sólo se esperan dentro de un grupo particular. En 2005, Hussey [7] propuso un cambio de escala de A/γ 2 para tener en cuenta el volumen de la celda unitaria, la dimensionalidad, la densidad de la portadora y los efectos multibanda. En 2009, Jacko, Fjaerestad y Powell [8] demostraron que f dx (n)A/γ 2 tiene el mismo valor en metales de transición, fermiones pesados, compuestos orgánicos y óxidos con A variando en 10 órdenes de magnitud, donde f dx (n ) puede escribirse en términos de la dimensionalidad del sistema, la densidad de electrones y, en sistemas en capas, el espaciado entre capas o la integral de salto entre capas.

Ver también

Referencias

  1. ^ Arroz MJ (1968). "Dispersión electrón-electrón en metales de transición". Física. Rev. Lett. 20 (25): 1439-1441. Código bibliográfico : 1968PhRvL..20.1439R. doi :10.1103/PhysRevLett.20.1439.
  2. ^ K. Kadowaki; SB Woods (1986). "Relación universal de la resistividad y el calor específico en compuestos de fermiones pesados". Comunicaciones de estado sólido . 58 (8): 507–509. Código Bib : 1986SSCom..58..507K. doi :10.1016/0038-1098(86)90785-4.
  3. ^ Miyake, K.; Matsuura, T.; Varma, CM (1989). "Relación entre resistividad y masa efectiva en compuestos de fermiones pesados ​​y A15". Comunicaciones de estado sólido . 71 (12): 1149-1153. doi :10.1016/0038-1098(89)90729-1.
  4. ^ WG Baber (1937). "La contribución a la resistencia eléctrica de los metales por colisiones entre electrones". Proc. R. Soc. A . 158 (894): 383–396. Código bibliográfico : 1937RSPSA.158..383B. doi : 10.1098/rspa.1937.0027 .
  5. ^ P. Nozières; D. Pinos (1966). La teoría de los líquidos cuánticos, vol. 1 . Nueva York: Benjamín.
  6. ^ NOSOTROS Lawrence; JW Wilkins (1973). "Dispersión electrón-electrón en los coeficientes de transporte de metales simples". Física. Rev. B. 7 (6): 2317. Código bibliográfico : 1973PhRvB...7.2317L. doi : 10.1103/PhysRevB.7.2317.
  7. ^ NE Hussey (2005). "No generalidad de la relación Kadowaki-Woods en óxidos correlacionados". J. Física. Soc. Japón. 74 (4): 1107-1110. arXiv : cond-mat/0409252 . Código Bib : 2005JPSJ...74.1107H. doi :10.1143/JPSJ.74.1107. S2CID  119361004.
  8. ^ AC Jacko; JO Fjaerestad; BJ Powell (2009). "Una explicación unificada de la relación Kadowaki-Woods en metales fuertemente correlacionados". Física de la Naturaleza . 5 (6): 422–425. arXiv : 0805.4275 . Código bibliográfico : 2009NatPh...5..422J. doi : 10.1038/nphys1249. S2CID  118423595.