Wilson ratio the essence of Fermi and Luttinger liquids

来源 :湖北省物理学会、武汉物理学会2015学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhuxiangyuzhucendsc
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Understanding the universal nature of quantum liquids ranging from Landaus Fermi liquid (FL) to spin liquids and Tomonaga-Luttinger liquids (TLL) is a challenging problem in many-body systems.Here we find that two types of the Wilson ratio, the ratio of the susceptibility x or the compressibility κto the specific heat cv divided by the temperature, show universal forms in terms of the stiffnesses and sound velocities for quantum liquids at the renormalization fixed point.We show that this conceptually simple ratio reveals the essence of FLs and TLLs, as well as the origin of the breakdown of these liquids near critical points.Using exactly solvable models, we demonstrate such characteristics of the multicomponent TLL in high symmetry strongly attractive Fermi gases.The thermodynamic quantifies1/x, κ and cv in a w-component TLL are simply the sum up of individual components displaying an illuminating analogue with either w parallel or w series resistors in a circuit.The Wilson ratio displays plateaux of integers 1, 2,...,w2 that mark significantly different superfluid states in multicomponent strongly interacting fermions.
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