Estudo Numérico das Oscilações Quânticas do Tempo de Vida do Quasipartícula: Espectroscopia de Impurezas, Novos Efeitos de Campo Elétrico e Deformação

As medições de oscilação quântica (QOs) constituem um dos métodos mais poderosos para determinar a superfície de Fermi (FS) dos metais, explorando a famosa relação de Onsager entre a área da FS e a frequência da QO. A recente observação de QOs não-Onsager com uma frequência determinada pela diferença de duas órbitas de FS em um metal volumoso tridimensional pode ser entendida como a QO do tempo de vida da quasipartícula (QPL) devido à dispersão interorbital Huber, Leeb, et al., Nature 621 (2023). Oscilações de QPL (QPLOs) generalizam as oscilações magneto-intersubbanda (MISOs) conhecidas de metais bidimensionais acoplados. Elas podem fornecer uma nova ferramenta para extrair tempos de dispersão intra- versus interbanda das quasipartículas, que de outra forma seriam difíceis de medir. Aqui, apresentamos um estudo numérico em rede das QPLOs comparando observáveis de transporte e termodinâmica. Exploramos o efeito de diferentes imperfeições como impurezas gerais, campos elétricos induzidos pelo efeito Hall, várias formas de deformação por curvatura e heterogeneidades de campo magnético. Confirmamos a fenomenologia básica das QPLOs conforme previsto em cálculos analíticos e identificamos características não-perturbativas adicionais e novas. Notavelmente, encontramos que algumas imperfeições podem estabilizar ou até mesmo aumentar QPLOs não-Onsager, em contraste com as frequências padrão de QO. Discutimos várias abordagens para identificar QPLOs em experimentos e como usar sua dependência de imperfeições para extrair propriedades do material.