Persistent Dirac Fermion State on Bulk-like Si(111) Surface
在Ag（111）上生长的“多层硅烯”膜的厚度增加到30个单层（ML）以上。我们发现这种“多层硅烯”确实是一种体硅（111）膜。Ag（111）表面的Si膜总是呈现出一种根部（3）×根部（3）的蜂窝状超结构。表面的准粒子干涉图（QPI）显示出离域的表面态和线性的能量-动量色散，证明了狄拉克费米子态的存在。我们的研究结果表明，具有金刚石结构的体硅也可以容纳狄拉克费米子，这使得该系统更有吸引力的进一步应用相比，单层硅烯。
2014-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tunable persistent currents in a spin-orbit coupled pseudospin-1 fermionic quantum ring
本文系统研究了自旋轨道耦合α-T3赝自旋-1费米子量子环中电荷、谷和自旋持续电流对外磁场、ISOC和RSOC的响应，揭示了平带色散条件及α参数对输运性质的影响。
2023-08-13 cond-mat.mes-hall
Persistent Current of SU(N) Fermions
本文研究了在环形势场中具有排斥相互作用的SU（$N$）费米子系统中的持续电流，该系统被有效磁通量穿透。通过应用Bethe模型和数值分析相结合，我们证明，作为自旋关联，相互作用和应用通量的综合效应，一个特定的现象可以发生在系统中：自旋创建在基态。结果，持续电流中的特殊特征出现了。固定持续电流周期性的基本通量量子被观察到从单个粒子演化到分数通量量子的极端情况，其中一个量子被所有粒子共享。我们证明了持续电流以特定的方式依赖于自旋分量$N$的数目、粒子的数目和相互作用，在某些物理机制中具有普适性特征。在整数填充分数，持续电流被抑制的Mott光谱间隙的排斥相互作用的阈值以上。尽管其介观性质，电流显示出明确的有限尺寸标度行为。特定的平价效应在持续的当前景观中保持不变。
2022-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Metal-insulator transition in an one-dimensional half-filled interacting mesoscopic ring with spinless fermions: Exact results
我们计算了一维费米子环的持续电流，忽略自旋自由度，只考虑最近邻库仑相互作用与不同的电子填充在有序和无序的情况下。我们精确地处理相互作用，通过对多体哈密顿量的精确对角化求出本征能，用数值导数方法计算持续电流。我们还确定了Drude重量来估计系统的导电性质。从我们的数值计算结果，我们得到了金属-绝缘体的过渡在半填充的情况下，增加相关强度U，但远离半填充没有观察到这样的过渡，即使对于大的U。
2016-02-17 cond-mat.mes-hall
Enhancement of persistent current in a non-Hermitian disordered ring
研究无序非厄米环在Aharonov-Bohm通量下的磁响应，发现非厄米性和无序强度在临界值内能增强持续电流的实部与虚部，Hubbard关联亦能进一步促进该增强效应。
2025-07-15 cond-mat.mes-hall
Persistent Current for a genus g=2 structure
本文首次计算了两个耦合环中的持续电流，它们形成了一个特征性的“8”亏格g=2结构。我们得到了持续电流的精确解，并对精确解进行了数值研究。对于两个等磁通量的大耦合环，我们发现两个耦合环中的持续电流与单个耦合环中的持续电流相等。对于相反的通量，能量具有混沌结构。对于这两种情况，周期都是$h/e$。这一结果得到的狄拉克的第二类方法的费米子约束内的扩展。这一理论可以在弹道体制中得到检验。
2007-12-24 cond-mat.mes-hall
Current induced and interaction driven Dirac-point drag of massless quasi-relativistic fermions
研究了在干净极限下，当多体态具有有限动量密度时二维无质量狄拉克费米子的准粒子性质。伽利略不变性的缺乏使得有限动量密度下的多体态与静止时的多体态有质的不同。在有限的载流子密度下，我们证明了在动量空间中的赝自旋织构的电流诱导的扭曲的外观，可以被看作是狄拉克点的阻力，其起源完全在于电子-电子相互作用。我们讨论了这种效应在石墨烯中的潜在观察。
2016-08-30 cond-mat.mes-hall
Detection of relativistic fermions in Weyl semimetal TaAs by magnetostriction measurements
到目前为止，在拓扑半金属中狄拉克或外尔费米子的检测仍然是难以捉摸的，因为在这些材料中也存在常规的载流子。在这里，测量场诱导的长度变化的原型外尔半金属钽砷在低温下，我们发现，其$c$轴磁致伸缩量相对较大的值，而$a$轴磁致伸缩表现出强烈的变化与改变所施加的磁场的方向。研究发现，在超量子极限以上的磁场中，TaAs的磁致伸缩包含一个线性场项，正如我们所展示的，这是材料中Weyl费米子的一个标志。开发的非中心对称的拓扑半金属的磁致伸缩的理论，并将其应用到钽砷，我们还发现了几个参数之间的相互作用的相对论费米子和弹性自由度在这个半金属的特征。我们的研究表明，如何利用量子力学来揭示候选拓扑半金属中的外尔费米子。
2022-06-20 cond-mat.mes-hall
Controlled parity switch of persistent currents in quantum ladders
我们研究了Aharonov-Bohm和横向磁通量$Φ$和$χ$穿过的周期量子梯中固定数量的非相互作用费米子的持续电流的行为。我们表明，梯形腿之间的耦合提供了一种方法来有效地改变基态费米子数奇偶校验，通过改变$χ$。具体来说，我们证明，不同的$χ$由$2π$（一个通量量子）导致一个明显的费米子数奇偶校验开关。我们发现，持续电流表现出强大的$4π$周期作为$χ$的函数，尽管事实上，$χ\to χ+ 2π$导致修改的顺序$1/N$的能谱，其中$N$是在每个梯形腿的网站的数量。我们表明，这些奇偶开关和$4π$周期性效应是强大的温度和无序，并概述了潜在的物理实现使用冷原子气体，玻色子模拟的效果，光子晶格。
2017-10-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Persistent currents in two dimensions: New regimes induced by the interplay between electronic correlations and disorder
利用Aharonov-Bohm磁通在具有随机势的正方晶格中诱导的持续电流I，研究了具有库仑排斥的少数极化电子（无自旋费米子）的基态（GS）上电子关联与无序的相互作用. K是总动量，我们证明了在连续极限中I与K成正比。我们使用这种关系来区分的连续制度，其中的晶格GS的行为在连续极限和我是独立的相互作用强度U时，K是保守的，和晶格制度，我衰变为U增加。改变无序强度W和U，我们得到了许多制度，我们研究使用三个无自旋费米子携带的本地电流的地图。
2005-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Relativistic currents on ideal Aharonov-Bohm cylinders
本文从一个适当限制的狄拉克方程出发，建立了在Aharonov-Bohm外场中狄拉克费米子在圆柱上运动的相对论理论。这个方程在有限或无限Aharonov-Bohm圆柱上的精确解可以导出相对论性的圆形和纵向电流，指出它们的主要特征。结果表明，无论是在相对论方法中还是在非相对论方法中，圆柱或圆环上的所有圆电流都以相同的方式与能量相关。具体的相对论效应是饱和的圆形电流的高值的总角动量。基于这一性质，导出了有限长Aharonov-Bohm柱上$T=0$处总持续电流的近似闭合公式。此外，它表明，所有的持续电流有限柱或环具有类似的非相对论性的限制。
2015-11-05 cond-mat.mes-hall quant-ph
Spin-orbital magnetic response of relativistic fermions with band hybridization
相对论性费米子的自旋与其轨道自由度有关。为了量化相对论和非相对论自由度之间的杂交对自旋轨道耦合的影响，我们专注于自旋轨道（SO）交叉磁化率所产生的自旋轨道耦合。SO交叉磁化率定义为它们的自旋极化对“轨道”磁场的响应函数，即磁场对粒子轨道运动的影响作为矢势。一旦相对论性和非相对论性费米子杂化，它们的SO交叉磁化率在带杂化点附近的费米能量处得到修改，导致非相对论性费米子的自旋极化。这些效果增强动态磁场下，违反热平衡，所产生的带间过程允许的带杂交。它的实验实现讨论了狄拉克电子在固体中的轻微破坏的晶体对称性或掺杂，也为夸克物质，包括稀重夸克与轻夸克强烈杂化，在相对论性重离子碰撞过程中产生的。
2021-05-11 cond-mat.mes-hall hep-ph
Landau level spectroscopy of relativistic fermions with low Fermi velocity in Bi2Te3 three-dimensional topological insulator
利用X波段微波波谱技术研究了Bi_2Te_3在环境条件下的回旋共振。在它的帮助下，相对论费米子朗道能级之间的带内跃迁被观察到。费米速度等于3260米/秒，这是远远低于已在文献中报道的样品在真空中分裂。用非接触微波光谱法同时观测体舒布尼科夫-德哈斯振荡，可以确定费米能级的位置。拓扑表面态的占据不仅与体费米能级有关，而且与表面能带弯曲有关。
2012-11-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Two-loop fermion self-energy in reduced quantum electrodynamics and application to the ultra-relativistic limit of graphene
本文用分部积分法计算了任意规范下无质量约化量子电动力学中的双圈费米子自能。聚焦于光子场是四维的极限，我们的公式只涉及递归单圈积分，因此可以精确地计算。从这个公式，我们推出的费米子场以及重整化费米子传播到两个圈的反常标度维数。然后将结果应用于石墨烯的超相对论极限，并与四维和三维量子电动力学的类似结果进行比较。
2014-02-07 cond-mat.mes-hall hep-ph
Persistent current-carrying state of charge quasuparticles in $np$-ribbon featuring single Dirac cone
研究三维拓扑绝缘体表面二维电子-空穴带中自发持续电流的形成，通过手性结的不对称散射实现空间分离的相反方向电流，揭示准粒子处于统一的电子-空穴量子态。
2023-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
From Birefringent Electrons to a Marginal or Non-Fermi Liquid of Relativistic Spin-1/2 Fermions: An Emergent Superuniversality
我们提出了准相对论性伪自旋3/2费米子的节相互作用费米液体的量子临界理论，该费米子具有具有两个不同费米速度的非相互作用双折射光谱。当这种准粒子与介导长程库仑相互作用或其短程分量的无隙玻色子自由度相互作用时，（负责自发对称性破缺），在深红外或量子临界区的二维系统分别描述为边缘或非费米液体的相对论自旋1/2费米子（具有唯一的速度），并且在三维中总是边缘费米液体。我们认为，这些情况下，一个任意的半奇数自旋的费米子可能的推广，并推测，临界自旋1/2激发代表了一个超普遍的描述整个家庭的相互作用准相对论费米子。
2018-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Persistent current and zero-energy Majorana modes in a p-wave disordered superconducting ring
本文讨论了在一个无序的有限长p波一维超导环中零能Majorana模的出现，该超导环被一个在适当值$Φ=Φ_*$上调谐的磁通量$Φ$穿透。在没有费米子宇称守恒的情况下，我们通过观察在$Φ=Φ_*$的持续电流$I[Φ]$的不连续性来证明马约拉纳模式的出现。通过监测$I[Φ]$中的不连续性，我们在参数空间中映射出了无序环中Majorana模出现的区域。
2017-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Relativistic non-Fermi liquid from interacting birefringent fermions: A robust superuniversality
研究了自旋为3/2的双折射费米子在自发对称性破缺和强局域或类Hubbard排斥作用下的巡回Mott跃迁附近出现的量子临界现象。不管在有序相中产生完全带隙准粒子谱的质量有序的性质如何，否则可以分为三类，系统总是在相应的量子临界点附近具有\emph{unique}终极速度。相关联的临界制度容纳了相对论性非费米液体的强耦合集体玻色子和自旋1/2狄拉克激发消失的准粒子极的重量。这些结论在超导临界点附近也是有效的。因此，相对论性非费米液体可能构成一个强大的超普适描述的整个家庭的强关联任意半整数自旋狄拉克材料。
2020-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Relativistic space-charge-limited current for massive Dirac fermions
用相对论性空间电荷限制电流（SCLC）理论确定了有限带隙Dirac材料长度为$L$，外加电压为$V$的SCLC标度$J\propto V^α/L^β$.在一维体几何中，我们的模型允许（$α$，$β$）从传统固体非相对论模型的（2，3）变化到无质量狄拉克费米子超相对论模型的（3/2，2）.对于一个二维（2D）的薄膜几何形状，我们得到的$α= β$之间变化的2和3/2，分别在非相对论和超相对论的限制。我们进一步提供了一个严格的证明，基于格林函数的方法，对于均匀的SCLC模型描述的载流子密度依赖的迁移率，一维体模型的比例关系可以直接映射到的情况下的二维薄膜的任何接触几何形状。我们的简化方法提供了一个方便的工具来获得二维薄膜SCLC的缩放关系，而不需要显式地解决复杂的二维问题。最后，本文澄清了用传统的SCLC模型解释二维Dirac半导体实验测量的不一致性。我们的结论是电压标度$3/2 < α< 2$是狄拉克半导体中质量狄拉克费米子的独特特征，并且与MoS $_2$中SCLC的实验测量结果一致.
2017-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Designer curved-space geometry for relativistic fermions in Weyl metamaterials
外尔半金属是最近发现的支持在带交叉点（称为外尔节点）附近出现相对论费米子的材料。节点的位置和低能谱敏感地依赖于系统中的时间反演（TR）和反演（I）对称性破缺。我们介绍了Weyl超材料的概念，其中粒子经历3D弯曲几何形状和规范场出现在光滑的空间变化TR和I破缺场。外尔超材料可以由半金属或绝缘体母态制造，其中几何形状可以通过例如非均匀磁化来调整。我们推导出一个显式的有效几何形状和当地的破缺配置之间的联系。这一结果为系统研究相对论载流子的三维设计几何和规范场打开了大门。外尔超材料提供了一种新的电子器件的途径，突出了显着的3d电子透镜效应。
2017-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
From the Fermi glass towards the Mott insulator in one dimension: Delocalization and strongly enhanced persistent currents
当无序介观环中的无自旋费米子系统在由随机势驱动的非均匀位形（Anderson绝缘体）和由排斥相互作用驱动的均匀位形（莫特绝缘体）之间变得不稳定时，持续电流可以增加几个数量级。这一点可以用密度矩阵重整化群算法研究扭曲边界条件下基态能量的变化来说明。
1998-04-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Observation of Weyl and Dirac fermions at smooth topological Volkov-Pankratov heterojunctions
外尔和狄拉克相对论费米子在拓扑物质中是普遍存在的。它们的相对论性质使得像手征异常这样的高能物理现象能够在固态中发生，这使得实验能够探测和探索基本的相对论理论。在这里，我们表明，光滑的平凡和拓扑材料之间的接口，无质量外尔和大量狄拉克费米子本质上共存。后者的出现，被称为Pankov-Pankratov态，直接通过磁光光谱揭示，证明它们的能谱完全由拓扑界面的光滑度控制。同时，我们揭示了零能手征外尔态的光吸收，当拓扑界面光滑时，其波函数发生了剧烈的变化。人工工程的拓扑轮廓，从而提供了一个新的教科书系统，探索丰富的相对论性能谱在凝聚态异质结构。
2022-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Two relativistic Kondo effects: Classification with particle and antiparticle impurities
我们研究了两种不同类型的相对论性近藤效应，区分重杂质自由度，通过专注于基态的能量-动量色散关系的凝聚组成的轻狄拉克费米子和非相对论性杂质费米子。根据两类重费米子有效理论，即重狄拉克费米子的两个重费米子极限，引入了重费米子自由度，这两类理论在高能物理中被称为重夸克有效理论（HQEFFECT）。第一种只包含重粒子成分，而第二种包含重粒子和重反粒子成分，它们的宇称相反。从这些理论出发，我们得到了两种类型的近藤效应，其中费米面附近的色散非常相似，但它们在低动量下的结构不同。我们还对这两种极限下凝聚的可能形式进行了分类。这两种近藤效应将通过狄拉克/外尔半金属或夸克物质的实验、晶格模拟和冷原子模拟来检验。
2021-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-ph
Persistent currents for Coulomb interacting electrons on 2d disordered lattices: Sign and interaction dependence in the Wigner crystal regime
在低温下，在干净或无序的二维（2d）样品中，通过强库仑相互作用诱导出电子基态的维格纳晶体结构。对于二维介观无序晶格上的费米子，我们研究了零温下强相互作用区的持续流。我们进行了微扰展开从维格纳晶体极限产生的持续电流的相互作用强度的依赖性的幂律。在强相互作用极限下，持续电流的符号与无序实现和强度无关。它只取决于静电决定的粒子在维格纳晶体中的配置。
2000-11-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
