Dynamical gap generation in 2D Dirac semimetal with deformed Dirac cone
大量的理论和实验研究表明,理想Dirac锥的石墨烯中长程库仑相互作用很弱,不可能产生动力学激子带隙。我们研究了狄拉克锥的形变对动态能隙产生的影响。当对石墨烯施加单轴应变时,狄拉克锥在等能平面内变成椭圆形,费米子速度变得各向异性。外加单轴应变有两种作用:它降低费米子速度;它增加速度各向异性。通过求解Dyson-Schwinger能隙方程,我们发现前者促进了动力学能隙的产生,而后者则抑制了动力学能隙的产生。对于悬浮石墨烯,我们发现,该系统经历激子绝缘转变时,应变约为7.34 $\%$。我们还求解了狄拉克锥倾斜情况下的能隙方程,发现狄拉克锥的倾斜可以抑制动力学能隙的产生,这在有机材料$α$ -(BEDT-TTF)$_{2}$ I $_{3}$中可能实现.结果表明,狄拉克锥的几何形状在激子对的形成中起着重要的作用。
2017-07-29 cond-mat.str-el
Marginal Fermi liquid versus excitonic instability in 3D Dirac semimetals
利用重整化群方法和Schwinger-Dyson方程的自洽解,研究了三维Dirac半金属量子电动力学中的不同相态随Dirac费米子数$N$的变化.我们发现,对于$N < 4$,在足够强的耦合下,具有动力学产生质量的相占主导地位,与二维狄拉克半金属中的激子不稳定性具有相同的物理性质。对于$N \geq 4$,我们表明,相图,而不是一条线的临界点,其特征在于在低能量的准粒子重量的抑制,使系统落入类的边缘费米液体。这样的边界标志着向一种奇异金属的过渡,这种金属仍然可以用电子准粒子来定义,但其参数具有很大的虚部,这意味着与传统的费米液体图像的偏差越来越大。
2014-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Symmetry Protected Quantization and Bulk-Edge Correspondence of Massless Dirac Fermions: Application to Fermionic Shastry-Sutherland Model
费米子的Shastry-Sutherland模型有丰富的相图,包括无质量的狄拉克费米子、二次带交叉点和赝自旋为1的外尔费米子。由一维动量作为参数定义的Berry相位由于与时间反演相结合的反演对称性或滑移面的存在而被量子化为0或π,这也保护了具有连续参数的无质量狄拉克锥。这是对称保护的Z2量化。我们进一步证明了Z2 Berry相一般地决定了无质量Dirac费米子系统中不同相和不同类型边界的边态的存在,作为体-边对应。
2013-07-30 cond-mat.str-el
Narrow Zero Mode in Organic Massless Dirac Electron System $α$-(BEDT-TTF)$_2$I$_3$
我们研究了有机无质量狄拉克电子系统$α$ -(BEDT-TTF)$_2$ I $_3$在压力下的层间磁电阻。实验表明,由于载流子散射,零模的宽度比其他朗道能级的宽度窄得多。
2022-03-15 cond-mat.str-el
Robustness of the semimetal state of Na3Bi and Cd3As2 against Coulomb interaction
研究了费米子色散具有强各向异性的三维狄拉克半金属中激子半金属-绝缘体的量子相变。通过求解激子带隙的Dyson-Schwinger方程,得到了库仑相互作用强度参数和费米子速度各向异性参数所覆盖的平面上的全局相图。我们发现,激子间隙产生促进相互作用变得更强,但抑制,如果各向异性增加。将我们的结果应用于两个实际的三维Dirac半金属Na $_{3}$ Bi和Cd $_{3}$ As $_{2}$,我们确定了它们的零温基态是无带隙半金属,而不是激子绝缘体.此外,这两种材料远离激子量子临界点,因此不应该有任何可观察到的激子绝缘行为的证据。这一结论与Na $_{3}$ Bi和Cd $_{3}$ As $_{2}$的现有实验基本一致。
2018-04-20 cond-mat.str-el
Excitonic pairing of two-dimensional Dirac fermions near the antiferromagnetic quantum critical point
二维狄拉克费米子受到两种类型的相互作用,即长程库仑相互作用和短程在位相互作用。前者诱导激子配对,如果它的强度$α$大于某个临界值$α_c$,而后者驱动反铁磁莫特转变时,它的强度$U$超过一个阈值$U_c$。在这里,我们研究的影响,这两个相互作用的激子配对的戴森-Schwinger方程的方法。我们发现弱的短程相互作用使临界值$α_c$增大。当$U$增加到接近$U_c$时,反铁磁序参量的量子涨落变得重要,并通过汤川耦合与狄拉克费米子相互作用。在同等对待库仑相互作用和汤川耦合相互作用后,我们发现,$α_c$大大增加为$U \rightarrow U_c$。因此,激子配对强烈抑制附近的反铁磁量子临界点。在$U$ - $α$平面上得到了一个全局相图,并说明激子绝缘相和反铁磁相被中间半金属相分隔开。这些结果提供了一个可能的解释之间的差异最近的理论进展激子间隙产生和现有的实验悬浮石墨烯。
2019-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Insulating nature of strongly correlated massless Dirac fermions in an organic crystal
通过电阻率测量的有机晶体托管无质量狄拉克费米子与电荷有序不稳定性,我们揭示了狄拉克费米子之间的相互作用对电荷输运的影响。一个低温电阻率上升出现鲁棒无关的压力和增强,而接近电荷有序的临界压力,表明绝缘行为起源于短程库仑相互作用。在电荷有序相中观察到明显消失的能隙,这与非拓扑边缘态的理论预言相一致。
2016-02-23 cond-mat.str-el
Quantum Phase Transition in Organic Massless Dirac Fermion System $α $-(BEDT-TTF)$_2$I$_3$ under pressure
研究了高压下强电子关联对无质量Dirac费米子系统$α$ -(BEDT-TTF)$_2$ I $_3$的影响.在这种有机盐中,人们可以通过改变压力来控制电子关联,并进入无质量狄拉克费米子相和电荷有序相之间的量子临界点。我们从理论上研究了该系统的电子结构,应用从转子理论,发现费米速度降低,而不产生质量间隙接近量子临界点时,从无质量的狄拉克费米子相。我们表明,费米速度的压力依赖性是在良好的定量协议的实验结果,其中费米速度是由分析的Shubnikov-de Haas振荡的掺杂样品。我们的结果意味着,即使在强电子关联的情况下,无质量狄拉克费米子系统也表现出量子相变而不产生质量间隙。
2020-11-06 cond-mat.str-el
Excitonic effects in twisted bilayer graphene
在旋转双层哈伯德模型下,研究了扭曲双层石墨烯(tBLG)中的激子效应。同时考虑了层内和层间的库仑相互作用,并对双层中两层的电子密度施加了半填充条件。计算了不同扭曲角和不同层间库仑相互作用参数时的激子配对能隙参数和化学势。此外,我们显示的外观的电子平坦带的电子能带结构,介导的激子效应。我们发现,有一个狄拉克的$K$ -点在低相互作用极限的倍增效应和狄拉克的节点之一是稳定的,另一个改变其位置作为一个函数的旋转角。在大扭转角极限下,在布里渊区中的$M$点处出现了两个额外的Dirac-like节点。在低相互作用极限下,我们得到了主狄拉克点$K$的激子红移效应,而在强相互作用极限下,我们也得到了主狄拉克点$M$的激子蓝移效应.除了上述的影响,这里评估的理论预测的金属-半导体过渡的tBLG系统时,增加层间库仑相互作用参数。
2022-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spontaneous gap opening and potential excitonic states in an ideal Dirac semimetal Ta$_2$Pd$_3$Te$_5$
本文发现准一维材料Ta$_2$Pd$_3$Te$_5$在350 K以下出现自发能隙,且隙内存在平带,其行为符合激子序,表明该材料是潜在的激子态候选者。
2024-03-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Hall Effect of Massless Dirac Fermions and Free Fermions in Hofstadter's Butterfly
我们提出了一个新的物理解释的丢番图方程的$σ_{xy}$的Hofstadter问题。首先,我们将能量谱,或Hofstadter的蝴蝶,分成更小的自相似区域,称为“子细胞”,这是Hofstadter首次引入来描述递归结构。我们发现在子胞间的能隙中,有两种方法可以解释$σ_{xy}$的量子化规则,它们与丢番图方程一致:(i)无质量狄拉克费米子的朗道量子化或(ii)霍夫斯塔德蝴蝶中自由费米子的朗道量子化.
2016-05-04 cond-mat.str-el
Emergence of massless Dirac quasiparticles in correlated hydrogenated graphene with broken sublattice symmetry
利用变分集团近似和集团微扰理论,研究了蜂窝晶格上半耗尽周期Anderson模型在半填充时的有限温度相图,单面氢化石墨烯。该模型的基态为铁磁半金属。在FM状态中的自旋波色散在零温度下是线性的,但在有限温度下变成二次的,这意味着FM状态对热波动是脆弱的。事实上,我们的VCA计算发现,顺磁(PM)状态占主导地位的有限温度相图。更令人惊讶的是,我们发现,无质量的狄拉克准粒子的线性能量色散出现在费米能量后,引入电子相关$U$在PM相的杂质网站。狄拉克费米速度与费米能级处出现的无质量狄拉克准粒子的准粒子重量高度相关,并随$U$单调增加.这些意想不到的无质量狄拉克准粒子也检查与Hubbard-I近似和起源进行了讨论的光谱权重重新分配涉及一个大的能量尺度$U$。考虑一个有效的准粒子哈密顿量,它再现了由Hubbard-I近似得到的单粒子激发,我们认为无质量的Dirac准粒子受到电子关联的保护.因此,我们的发现是第一个例子的出现无质量狄拉克准粒子由于动态电子相关性,而不破坏任何空间对称性。我们的研究结果的实验意义,以及过渡金属衬底上的石墨烯片也进行了简要讨论。
2016-03-08 cond-mat.str-el
Massless Dirac magnons in the two dimensional van der Waals honeycomb magnet CrCl3
具有蜂窝状结构的二维范德华铁磁体在其磁振子激发谱中可能存在玻色子形式的狄拉克粒子。利用非弹性中子散射,我们研究了自旋波激发多晶氯化铬$_3$,它具有铁磁蜂窝层与反铁磁堆叠沿$c$轴。为了比较,还研究了具有不同晶粒尺寸的CrI $_3$多晶样品。我们发现,在$T$ = 2 K时,CrCl $_3$的粉末平均自旋波谱可以用只包含面内海森堡交换的二维自旋哈密顿量来解释.观察到的激发没有表现出明显的能量展宽,这与在CrI $_3$中观察到的显著展宽形成显著对比。基于这些结果,我们得出结论,铁磁相的CrCl $_3$主机无质量狄拉克磁振子,因此不是拓扑。
2021-10-21 cond-mat.str-el
Density of states in the bilayer graphene with the excitonic pairing interaction
本文研究了双层石墨烯中激子效应对单粒子正常态密度的影响。在BLG的不同层中的非等效子晶格位置上的粒子之间的局部层间库仑相互作用被认为是。我们表明存在激子位移的中性点,即使是非相互作用层。此外,对于相互作用层,在粒子和空穴通道之间的DOS结构中示出了非常大的不对称性。在层间跳跃振幅较大时,狄拉克点处出现大量的态密度,表明BLG层间存在强的激子相干效应,激子凝聚增强。我们已经发现了不同的竞争秩序中的相互作用的BLG。特别地,从杂化激子绝缘体相到相干凝聚态的相变显示在局部层间库仑相互作用的小值。
2017-12-13 cond-mat.str-el
Superconducting and excitonic quantum phase transitions in doped systems with Dirac electrons
本文研究了零温下半填充和掺杂两种情况下的具有超导和激子相互作用的二分平面晶格上的狄拉克电子的材料系统。激子配对是相对论费米子理论的手征对称性破缺的模拟,并在电子光谱中产生绝缘间隙。具有这种竞争相互作用的凝聚态系统显示出类似于致密夸克物质中的手征凝聚态和色超导性的开始的现象。自由能(有效势)的评估使我们能够为每个相互作用的耦合的不同值映射系统的相位。在半填充,我们表明,库珀对和激子可以共存,如果超导和激子的相互作用强度是相等的,并在量子临界点以上,这是评估。如果其中一个相互作用比另一个强,那么只有相应的序参量是非零的,我们不存在共存。对于非零值的化学势,相图为每个相互作用独立获得。仅考虑激子相互作用,临界化学势,作为相互作用强度的函数,得到。如果只考虑超导相互作用,超导能隙显示出一个特征圆顶载流子掺杂到系统中,我们的结果定性地再现了几个化合物的超导相图,如122磷属元素化物和铜酸盐超导体。我们还分析了库珀对和激子之间共存的可能性,我们表明,即使激子的相互作用强度大于超导相互作用,随着化学势的增加,超导倾向于抑制激子序参量。
2011-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Finite-size version of the excitonic instability in graphene quantum dots
结合Hartree-Fock模拟、精确对角化和微扰计算,研究了石墨烯单层中无无序圆形量子点的基态性质.取Dirac点的参考化学势,研究了N \leq 15个相互作用粒子,其中精细结构常数α表征库仑相互作用.我们探讨了三个不同的理论概念:(i)Sucher的正投影(“无对”)的方法,(ii)一个更一般的哈密顿守恒N和额外的电子-空穴对的数量,和(iii)全量子电动力学(QED)的问题,其中只有N是保守的。我们发现电子-空穴对的产生对α 1很重要。这对应于充满狄拉克海的重建,是一个有限大小的版本的散装激子不稳定性。我们还解决了轨道磁场的影响。
2011-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Screening effects on the excitonic instability in graphene
研究了长程库仑作用下石墨烯中狄拉克费米子理论中的激子不稳定性。我们在梯形近似下分析了与激子凝聚有关的电子-空穴顶点,发现它在相互作用强度α= e^2/4πv_F的临界值处爆炸,该临界值对进一步的多体修正敏感.在相互作用的静态屏蔽下,我们发现,对于N = 4的二分量Dirac费米子,考虑电子自能修正后,临界耦合增加到α c \approx 2.09。我们发现,相互作用的动力学屏蔽却具有相反的增强不稳定性的效果,当N = 4时,不稳定性在α c \approx 0.99处发展,这带来了一个问题,即在激子凝聚的低能尺度下,真实石墨烯样品中的有效耦合是否可以达到临界值。
2011-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-Ordered States in Multilayer Massless Dirac Fermion Systems
研究了磁场作用下多层无质量Dirac费米子系统的自旋有序态,其中层内相互作用是铁磁的,而层间相互作用是反铁磁的,这是由于层间跳跃和在位库仑排斥作用引起的.在平均场论的框架下研究了可能的自旋有序态,并将其应用于α-(BEDT-TTF)2 I3,这是一个多层无质量的Dirac费米子系统.在弱层间耦合制度的系统表现出铁磁自旋有序态的有效塞曼g因子小于2对比观察到的单层石墨烯。
2014-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Massless Dirac Fermions, Gauge Fields, and Underdoped Cuprates
我们研究了2+1维无质量Dirac费米子和玻色子与U(1)规范场的耦合,作为欠掺杂铜氧化物的模型.我们发现,由于有限玻色子密度下唯一的无质量模式--横向规范场的涨落,使得均匀磁化率和比热系数都得到了数值上的增强(与线性T行为相比).我们分析了现有的数据,并找到了很好的协议,在自旋间隙阶段。在我们的图象中,磁化率下降到超导T_c以下是由于规范涨落的抑制。
1997-02-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interaction and excitonic insulating transition in graphene
石墨烯中无质量狄拉克费米子之间的强长程库仑相互作用可以驱动半金属-绝缘体转变。我们发现,这种转变强烈抑制库仑相互作用时,被屏蔽的影响,如无序,热涨落,掺杂,和有限的体积。即使对于无限强耦合,一旦屏蔽因子$μ$超过阈值$μ_{c}$,它也被完全抑制。然而,如果有一个额外的强接触四费米子相互作用,这种转变仍然是可能的。屏蔽和接触的相互作用之间的差异进行了讨论。
2009-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous thermodynamics of Coulomb interacting massless Dirac fermions in two spatial dimensions
本文讨论了二维空间中$N$无质量狄拉克费米子与1/r库仑相互作用时的比热相对于无相互作用的狄拉克费米子在热力学上受到抑制。对数的(无量纲)系数在大的$N$展开式中以最高阶解析计算,但在$e^2N$中以所有阶解析计算,这是一个考虑有限温度屏蔽的程序。这种效应的实验观察预计将发生在嵌入电介质中的单层石墨烯中。其依赖于介电常数的解析计算。
2007-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Effect of Interlayer Spin-Flip Tunneling for Interlayer Magnetoresistance in Multilayer Massless Dirac Fermion Systems
本文研究了α-(BEDT-TTF)_2I_3中层间自旋翻转隧穿对磁场作用下层间磁电阻的影响。与层间库仑相互作用相关的自旋翻转关联的平均场使层间自旋翻转隧穿成为可能。在非垂直层间自旋翻转隧穿的假设下,利用Kubo公式计算了层间磁电阻。层间磁电阻由正向负转变的交叉磁场被塞曼能量移动,与实验符合得很好。
2015-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Photoemission spectra of massless Dirac fermions on the verge of exciton condensation
角分辨光电子能谱(ARPES)是研究二维层状材料中电子关联的有力工具。在这封信中,我们证明,ARPES可以用来探测激子凝聚在空间上分离的系统中的电子和空穴的门控技术在双层石墨烯或拓扑绝缘体薄膜。
2012-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coulomb interactions of massless Dirac fermions in graphene; pair-distribution functions and exchange-driven spin-polarized phases
石墨烯中的准二维电子在两个费米点附近的低能区表现为无质量的费米子,服从Dirac-Weyl方程。研究了石墨烯中自旋极化相的稳定性。的交换能量从分析的对分布函数进行评估,并通过一个非常相似的四分量的2D电子流体,这是以前已经调查的相关能量估计。SPP出现足够高的掺杂,当单独的交换能被认为是。然而,发现包含相关性以{ \it抑制}理想石墨烯中的自旋-相变。
2006-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of competing excitonic orders in insulating WTe$_2$ monolayers
我们发展了一个理论的激子相最近提出的零场绝缘状态附近观察到的单层WTe $_2$的电荷中性。使用Hartree-Fock近似,我们在数值上确定了两个不同的带隙激子相:弱非零相互作用强度的自旋密度波态和较强相互作用下的自旋螺旋序,由非激子量子自旋霍尔绝缘体的窄窗口隔开。我们介绍了一个简化的模型捕捉的WTe $_2$能带结构,其中这些阶段出现不同的谷铁磁订单的关键功能。我们联系激子阶段之间的竞争,在费米表面的电子波函数的轨道结构,因此其接近的基础缺口狄拉克点WTe $_2$。我们简要地讨论了集体模式的两个激子状态,并评论实验的影响。
2021-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitonic Phases from Weyl Semi-Metals
具有强自旋轨道耦合的系统,与其他相互作用和能量尺度竞争,为探索物质的新相关相提供了肥沃的操场。外尔半金属是一个例子,在那里的现象导致一个低能量有效的理论,在无质量的线性分散的费米子在三维空间。在没有相互作用的情况下,手征性是一个守恒的量子数,保护半金属物理不受几何不变的扰动。在这封信中,我们表明,相互作用和拓扑结构之间的相互作用产生了一种新的手性激子绝缘体。该状态的特征在于一个复杂的矢量序参量导致外尔节点的间隙。一个显著的特征是它是铁磁性的,序参量的相位决定了感应磁矩的方向。
2012-07-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Short range Coulomb correlations render massive Dirac fermions massless
用有效狄拉克理论描述了低能时蜂窝晶格上的紧束缚电子。通过交替离子势($Δ$)降低对称性会在光谱中产生单粒子间隙。利用动力学平均场论(DMFT)方法研究了在位电子关联($U$)对大质量狄拉克费米子的影响.对于固定的质量参数$Δ$,我们发现,超过一个临界值$U_{c1}(Δ)$质量狄拉克费米子成为无质量。进一步增加$U$超过$U_{c2}(Δ)$,将存在到Mott绝缘状态的另一个相变。因此,单粒子能隙参数$Δ$和哈伯德$U$之间的竞争恢复了母哈密顿量的半金属性质。中间半金属区的宽度通过增加离子势而缩小。然而,在小的$Δ$值下,存在系统保持半金属的宽的$U$值区间。
2011-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergent chiral symmetry in a three-dimensional interacting Dirac liquid
我们计算了强Hubbard局域电子相互作用对三维四分量无质量Dirac费米子的影响,在无相互作用系统中,Dirac费米子具有微观整体U(1)$\otimes$ SU(2)手征对称性.一个具体的晶格实现这样的手征狄拉克激发,和电子-电子相互作用的作用进行了研究,通过执行场论重整化群(RG)分析,控制由\emph{small}参数$ε$与$ε=d-1$,关于较低的临界一个空间维度。除了非相互作用的高斯不动点外,该系统在非零相互作用耦合$\sim ε$处支持四个量子临界点和四个双临界点。即使手征对称性在相互作用模型中不存在,它也会在不同的RG固定点处作为涌现现象得到恢复(部分或全部)。整体相图的代表性切割显示了标量和赝标量激子和超导(例如$s$ -波和$p$ -波)质量有序相的汇合,表明恢复了(a)排斥相互作用的两个激子质量之间的手征U(1)对称性和(b)吸引相互作用的标量或赝标量激子和超导质量之间的赝自旋SU(2)对称性。最后,我们微扰地研究了\emph{weak}旋转对称破缺对各种RG不动点稳定性的影响。
2021-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Critical exponents for a spin-charge flip symmetric fixed point in 2+1d with massless Dirac fermions
在哈密顿图中,二分晶格上的自由自旋$1/2$狄拉克费米子具有$O(4)$(自旋-电荷)对称性。在这里,我们构建了一个相互作用的相互作用晶格模型与$V$,这是类似的哈伯德相互作用,但保留了自旋电荷翻转对称性。通过调节耦合$V$,我们可以研究小$V$处的无质量费米子相和大$V$处的有质量费米子相之间的相变.我们构造了一个费米子袋算法来研究这种相变,并找到它是二阶的证据。数值研究表明,该跃迁的普适类不同于早先研究的Hubbard耦合$U$。在这里,我们得到了一些临界指数使用格高达$L=48$。
2021-12-31 cond-mat.str-el hep-lat
Parity anomaly cancellation in a three-dimensional QED with single massless Dirac fermion
我们使用晶格重叠形式研究了具有单个二分量无质量费米子和两个无限大且电荷量为一半的调节费米子的三维非紧QED。宇称反常在连续介质中的无质量费米子和调节费米子之间被期望精确地抵消,但是这种抵消在类似于格手征规范理论的格点上是不精确的。我们非微扰地表明,宇称破缺项消失在连续极限在任何有限体积。我们提出的数值证据表明,由此产生的宇称不变理论自发地打破宇称在无限体积极限。
2018-06-28 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Conductivity of Coulomb interacting massless Dirac particles in graphene: Regularization-dependent parameters and symmetry constraints
我们计算库仑修正$\mathcal{C}$到a。C.在正则化独立的框架下,使用极化张量方法,在无碰撞极限下,研究了石墨烯中相互作用的无质量狄拉克粒子的电导率。任意的参数,从不同的几何发散的积分之间的差异是固定的物理基础上,只利用空间$O(2)$旋转不变性的模型,相当于横向的偏振张量。因此,在该有效模型中,明确确定$\mathcal{C}$为$(19- 6π)/12$。我们比较我们的结果与显式正则化,并讨论了文献中发现的其他结果的起源$\mathcal{C}$。
2013-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Two-dimensional Massless Dirac Fermions in Antiferromagnetic AFe2As2 (A = Ba, Sr)
本文报道了砷化铁超导体的两种代表性母体化合物AFe $_{2}$ As $_{2}$(A = Ba,Sr)在磁场(B)达17.5T下的红外光谱研究。在这两个母体化合物的反铁磁态中观察到朗道能级之间的光学跃迁。我们观察到LL跃迁能量与$\sqrt{B}$的依赖关系,在跃迁能量和能量比的线性外推下,零能量拦截在B = 0 T处($\sim$ 2.4)之间观察到的LL跃迁,结合二维(2D)动量空间中的线性带色散,通过理论计算获得,证明了反铁磁BaFe $_{2}$ As $_{2}$中存在无质量狄拉克费米子。更重要的是,所观察到的零LL相关的吸收特征的优势和沿动量方向具有极弱色散的计算带$k_{z}$表明,BaFe $_{2}$ As $_{2}$中的无质量狄拉克费米子是2D的。此外,我们还发现锶原子完全取代BaFe $_{2}$ As $_{2}$中的钡原子不仅保持了体系中的二维无质量Dirac费米子,而且提高了它们的费米速度,这支持了铁砷化物母体化合物中Dirac点受到拓扑保护的观点.
2017-09-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Visualizing near-coexistence of massless Dirac electrons and ultra-massive saddle point electrons
本文利用扫描隧道显微镜和第一性原理计算发现铋110表面存在高阶范霍夫奇点,其异常的态密度发散源于狄拉克节点上方能带的各向异性变平,实现了无质量狄拉克电子与超重鞍点电子的近共存以研究两者相互作用。
2023-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum critical phenomena of the excitonic insulating transition in two dimensions
研究了二维狄拉克半金属与激子绝缘体之间相变的量子临界性。即使系统具有半金属基态,只要系统接近激子绝缘跃迁,在有限温度和/或有限能量下也存在可观察到的激子配对效应。为了确定量子临界行为,我们考虑了三个潜在的重要相互作用,包括狄拉克费米子和激子序参量波动之间的Yukawa耦合,长程库仑相互作用,和无序散射。我们采用重整化群技术来研究这些相互作用如何影响量子临界性以及它们之间如何相互影响。我们首先研究了Yukawa耦合在清洁极限,并表明,它会引起典型的非费米液体行为。在系统中加入随机标量势,总是会使这种非费米液体变成可压缩的扩散金属。相比之下,非费米液体的行为被随机矢量势进一步增强,但几乎不受随机质量。简化库仑相互作用可能会定性地改变结果。特别地,对于弱的随机标量势,非费米液态受到库仑相互作用的保护,并且只有当随机标量势变得足够强时,它才成为扩散金属。当随机矢量势或随机质量与Yukawa耦合和库仑相互作用共存时,系统是稳定的非费米液态,前者费米子速度趋于常数,后者则奇异重整化.这些量子临界现象可以通过测量可观测的量来探测。
2018-09-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Conductivity of interacting massless Dirac particles in graphene: Collisionless regime
我们提供了详细的计算。当ω>> T时,在无碰撞极限下,石墨烯中1/r库仑相互作用的无质量狄拉克粒子的电导率。分析了电子的自能、电流顶角函数和极化函数,它们是计算包括交流磁场在内的物理量的基础。通过检查与电荷守恒相关联的Ward-Takahashi恒等式并确保它们在每一步都得到满足来进行电导率。我们采用Veltman和t 'Hooft的维数正则化的变体,取空间维数D=2-ε,其中ε> 0。这里采用的程序产生的电导率校正的结果,而明确地保持电荷守恒定律,然而,从文献中先前报道的结果不同。
2010-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th