리서치 하이라이트

2차원적 페르미 유체에서의 집합적 모드 관찰

Nature 483, 7391

포논(phonon)과 플라스몬(Plasmon)과 같은 집합적 모드(collective mode)는 상호 작용을 하는 입자들을 설명하기 위한 기본적인 개념이다. 3He와 같은 페르미 시스템은 집합적 밀도 변동과 조화되지 않은 입자 홀 여기(incoherent particle-hole excitation)이 관찰된다. 소규모 에너지 단위에서는 두 종류의 여기 모두 페르미 유체의 란다우 이론에 의해서 설명된다. 높은 에너지에서는 집합적인 모드는 사라지고, 조화되지 않은 다이나믹스가 나타나게 된다. 저자들은 액체 상태의 3He의 단일 층이 이러한 설명과는 상반되며, 높은 에너지에서도 집합적인 여기 상태가 관찰되는 것으로 확인되었다. 저자들은 이러한 예상치 못한 행동 방식이 기존의 란다우 프레임워크의 범위를 확장시킬 수 있는 가설을 통해서 설명할 수 있다고 제안하였다.