Critical behaviour of reduced QED$_{4,3}$ and dynamical fermion gap generation in graphene
在红外Lorentz不变固定点处研究了石墨烯中费米子能隙的动态产生，其中系统由有效的相对论类场论描述：具有$N$四分量费米子的约化QED $_{4,3}$（对于石墨烯为$N=2$），其中光子是$(3+1)$维的，并且介导$(2+1)$维费米子之间的完全延迟相互作用。约化QED $_{4,3}$和QED $_3$之间的对应关系使我们能够导出QED $_{4,3}$的精确能隙方程，直到次-首阶。我们的结果表明，一个动态间隙产生的$α> α_c$，其中$1.03 < α_c < 1.08$的情况下PDMATHAMO或$N < N_c$，其中$N_c$是这样的$α_c \to \infty$和采取的值$3.24 < N_c < 3.36$。这些结果的显着特点是，它们是在良好的协议与瞬时库仑相互作用模型中发现的值。在固定点：$α= 1/137 \ll α_c$，因此根据实验，系统处于半金属状态。
2016-11-23 cond-mat.mes-hall hep-th
Super-Klein tunneling of Dirac fermions through electrostatic gratings in graphene
我们利用Wick旋转的含时超对称性来构造静电光栅存在下的二维狄拉克费米子模型。我们发现，在特定的能量下，通过光栅出现全方位的完美传输。除了对进入的费米子透明之外，光栅还具有强烈的局域态。
2020-06-15 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
Thermodynamic Properties of $q-$deformed massless Dirac fermions in graphene with Rashba coupling
利用$q-$变形海森堡代数演算，研究了均匀磁场和Rashba自旋轨道耦合作用下石墨烯中无质量Dirac费米子的热力学性质.采用基于zeta函数和Euler-Maclaurin公式的方法得到了系统的Helmholtz自由能、总能量、熵和热容等热力学函数。将针对不同的$η={1\over i}\ln(q)$值对这些函数进行数值检验。特别是，在变形的存在下的热容量，所有曲线重合，并达到固定值$C=6K_B$三倍以上的情况下，未变形的无质量狄拉克费米子在石墨烯。
2021-07-26 hep-th
Dynamical fermion mass generation and exciton spectra in graphene
无质量狄拉克费米子之间的库仑相互作用可以通过在干净的石墨烯中形成激子对来诱导动力学手征对称性破缺，从而导致半金属-绝缘体转变。如果狄拉克费米子的裸质量为零，则精确连续的手征对称性被动态破缺，从而存在无质量的戈德斯通激子。如果狄拉克费米子的裸质量很小，那么近似连续的手征对称性就会被动态打破，由此产生的戈德斯通型激子就会变得有质量，这类似于QCD中发生的情况。本文通过求解Dyson-Schwinger能隙方程，发现在存在小的裸费米子质量的情况下，激子对形成的临界库仑相互作用强度显著降低，动力学费米子质量显著增加。然后利用QCD中的SVZ求和规则方法和算子乘积展开技术计算了Goldstone型激子的质量，发现激子质量远大于裸费米子质量，但小于动力学费米子质量隙.我们还研究了自旋极化率，并估计使用相同的工具的非Goldstone型激子的质量。
2011-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Qualitative analysis of trapped Dirac fermions in graphene
我们研究了狄拉克费米子在石墨烯和碳纳米管中的限制，通过外部磁场，机械变形或衬底中的不均匀性。将变分原理应用于Dirac算符的平方，得到了准粒子禁闭的充要条件。严格的理论结果的三个类的陷阱的现实例子说明。
2015-01-07 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
On the propagation of Dirac fermions in graphene with the strain-induced inhomogeneous Fermi velocity
我们考虑系统描述的二维狄拉克方程的费米速度是不均匀的机械变形的后果。我们表明，机械变形可以导致偏转和聚焦的波包。与已知的无反射量子系统的类比指出。此外，利用定性谱分析，我们讨论了如何利用非均匀应变来制造波导，用于部分无色散波包的谷偏振传输。
2019-12-02 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Diamagnetism of Confined Dirac Fermions in Disordered Graphene
研究了无序石墨烯中均匀磁场作用下受限狄拉克费米子的抗磁性。利用能谱的解，从统计力学的观点讨论了轨道磁性。更准确地说，通过格林函数的技术，获得了短距离和长距离无序的自能。这使我们能够确定短期和长期疾病的易感性与限制。我们比较我们的研究结果与已经发表的工作，并指出这些研究结果的相关性，在一个封闭的潜力的抗磁性的系统制定。
2011-05-17 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
Manifestations of $(2+1)d$ chiral anomaly in a graphene plate
本文基于嵌入4d Minkowski时空的石墨烯板，研究$(2+1)$维费米子系统的手征反常，揭示边界处源于非局域反常作用的手征与电流，并探讨外场下的可观测效应。
2025-04-03 cond-mat.mes-hall gr-qc hep-th
Two-Dimensional Gas of Massless Dirac Fermions in Graphene
材料的电子性质通常由准粒子来描述，准粒子表现为具有有限质量的非相对论性电子，并遵守薛定谔方程。在这里，我们报告了一个凝聚态系统，其中电子输运基本上由狄拉克方程控制，载流子模拟相对论粒子，质量为零，有效“光速”c* ~ 10^6 m/s。我们对石墨烯（碳的单原子层）的研究揭示了二维（2D）狄拉克费米子的各种不寻常现象。特别地，我们已经观察到：a）石墨烯中的整数量子霍尔效应是反常的，因为它发生在半整数填充因子处; b）石墨烯的电导率从不低于对应于电导量子e^2/h的最小值，即使当载流子浓度趋于零时; c）石墨烯中具有能量E的无质量载流子的回旋质量m由方程E =mc*^2描述;以及d）石墨烯中的Shubnikov-de Haas振荡由于Berry相而表现出π的相移。
2005-09-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el gr-qc
Non-perturbative corrections to the quasiparticle velocity in graphene
相对论性费米子系统具有由已建立的量子电动力学公式计算的物理量。在过去的几年里，人们对费米子表现出相对论色散的凝聚态系统产生了极大的兴趣，比如石墨烯中的狄拉克费米子。我们采用非微扰方法对石墨烯中的准粒子速度进行了非微扰修正，并与实验数据进行了比较。我们发现一个更好的协议之间的准粒子速度校正与非微扰修正和测量，与标准的单圈结果相比。我们还研究了重整化群理论中beta函数的行为，发现非微扰修正并不改变标准结果所发现的红外不动点的稳定性.
2019-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
A Noncommutative Space Approach to Confined Dirac Fermions in Graphene
本文提出了一个包含非阿贝尔规范场的广义非对易坐标和动量代数。通过对包含电磁矢势和两个类自旋-轨道耦合项的规范场的该代数的二维实现，引入了非对易坐标系下的类Dirac-like哈密顿量.我们建立了相应的能谱，并由此导出了Shubnikov-de Haas振荡最大值处能级量子数与磁场的关系。通过调整非对易性参数θ在Shubnikov-de Haas振荡的最大值处的磁场的值，我们完成了实验观察到的石墨烯峰的朗道图。接受实验观察到的行为是由于载流子的限制，我们的结论是，我们的方法引入非对易坐标提供了另一种配方的限制无质量狄拉克费米子在石墨烯。
2010-06-06 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph
Effects of flavor-symmetry violation from staggered fermion lattice simulations of graphene
我们分析了味道分裂的影响，从交错费米子晶格模拟石墨烯。无论是未改进的作用量，和蝌蚪改进的作用量与Naik项显示显着的味对称性破缺的狄拉克运营商的频谱。我们还测量了平均元格项，并描述了它如何要求重新解释以前的晶格蒙特卡罗模拟结果，由于蝌蚪的改善。由此我们推断，模拟指示悬浮石墨烯的半金属相。
2010-12-21 cond-mat.str-el gr-qc hep-lat
Electronic properties of curved few-layers graphene: a geometrical approach
我们在具有AB堆叠的平坦三层和四层石墨烯中显示了非相对论性Lévy-Leblond费米子的存在，扩展了[Curvatronics 2017]中获得的双层石墨烯的结果。当层是弯曲的时，我们得到一组伽利略费米子方程，它是列维-勒布隆德方程的一个变体，具有一个定义良好的赝自旋组合，并且在适当的极限下承认列维-勒布隆德旋量为解。这种伽利略费米子的局部能量对表面的内禀曲率很敏感。我们讨论了二维赝自旋，标签层自由度，和不同的能带之间的关系。对于Lévy-Leblond费米子，我们给出了在有效四维时空中的无质量费米子的解释，在这种情况下，赝自旋与四维手征有关。对于正曲率的表面，导带和价电子带之间的能带隙为非零。
2018-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci gr-qc
Anomalous Quantum Hall Effect of 4D Graphene in Background Fields
描述晶格\emph{QCD}中轻夸克动力学的Boriçi-Creutz（\emph{BC}）模型已被证明与以下称为四维石墨烯（\emph{4D-graphene}）的2D石墨烯的四维扩展密切相关。借鉴通常的\emph{2D}石墨烯的场论描述，本文研究了在恒定背景场强$\mathcal{F}_{μν}$存在下，\emph{BC}费米子的反常量子霍尔效应，特别是对$\mathcal{B}$和$ \mathcal{E}$为两个实数模，$\det \mathcal{F}_{μν}=\mathcal{B}^{2}\mathcal{\times E}^{2}$的$\mathcal{F}_{μν}=\mathcal{B}ε_{μν34}+\mathcal{E}ε_{12μν}$情况.首先，我们使用\emph{QFT}方法重新审视了反常的\emph{2D}石墨烯。然后，我们考虑了正则$\det \mathcal{F}_{μν}\neq 0$和奇异$ \det F_{μν}=0$两种情况下\emph{BC}费米子的AQHE。我们表明，除其他外，耦合到常数$\mathcal{F}_{μν}$的\emph{BC}费米子的精确解有一个5D的解释;和填充因子\emph{BC} \模型耦合到常数$\mathcal{F}_{μν}$是由$24% \frac{(2N+1) (2M+1)}{2}$与$N,$ $M$…
2011-09-05 hep-lat hep-th
Chiral Gauge Theory for Graphene
我们构造了一个手征规范理论来描述费米子在石墨烯中的分形。因此，我们扩展了最近提出的模型，它依赖于涡流的形成。我们的手征规范场提供了涡旋的动力学，也耦合到费米子。
2007-05-04 cond-mat.str-el hep-th math-ph
