拉廷格液體

拉廷格液體（英語：Luttinger liquid），或朝永–拉廷格液體（英語：Tomonaga–Luttinger liquid）是一種理論模型，描述了一維導體（例如，諸如碳納米管之類的量子線）中相互作用的電子（或其他費米子）。常用的費米液體模型在一維時不再成立。 一般的2D和3D費米液體在1D中具有特殊性質，稱為「朝永–拉廷格液體」。「拉廷格液體」這一名稱最先由鄧肯·霍爾丹使用^[1]。

朝永–拉廷格液體由朝永振一郎於1950年首次提出。該模型表明，在一定的約束下，電子之間的二階相互作用可以建模為玻色子相互作用。 1963年，華金·馬薩達克·拉廷格（英語：Joaquin Mazdak Luttinger）（Joaquin Mazdak Luttinger）在布洛赫聲波（Bloch sound waves）而言重新制定了該理論，表明朝永振一郎提出的約束對於將二階攝動視為玻色子是不必要的。 但是他對模型的解決方案是不正確的。丹尼爾·馬蒂斯（德語：Daniel Mattias）（Daniel C. Mattias）和埃利奧特·利布（Elliot H. Lieb）1965年給出了正確的解^[2]。

物理系統

試圖證明這些系統中的拉廷格液體類似行為是凝聚態物理學正在進行的實驗研究的主題。

據信由拉廷格模型描述的物理系統包括：

• 人造「量子線」（一維電子帶）通過將柵極電壓施加到二維電子氣（英語：Two-dimensional electron gas）或通過其他方式（光刻、原子力顯微鏡等）來定義
• 碳納米管中的電子^[3]
• 電子沿著分數量子霍爾效應或整數量子霍爾效應中的邊緣狀態移動，儘管後者通常被認為是一個更微不足道的例子。
• 電子沿著一維分子鏈跳躍（例如某些有機分子晶體）
• 准一維原子陷阱中的費米子原子
• 海森堡模型描述的半奇數自旋的一維「鏈」（拉廷格液體模型也適用於足夠大的磁場中的整數自旋）
• 鋰鉬紫青銅(Lithium molybdenum purple bronze)中的電子^[4]

參閱

• 朗道-費米液體理論