Intense-pulse dynamics of massless Dirac electrons
我们确定和描述如何强烈的短光脉冲耦合到无质量狄拉克费米子在二维系统。由于能带结构的线性色散和光耦合仅在狄拉克点附近有效的事实，随后的激发动力学表现出与光的波长的不寻常的缩放。我们利用这些功能，以简单的脉冲形状实现超过70%的谷偏振。给出了原始石墨烯的定量结果。
2021-09-09 cond-mat.mes-hall quant-ph
Semiclassical conservation of spin and large transverse spin current in Dirac systems
在狄拉克材料中，低能激发服从相对论狄拉克方程。这种依赖性意味着电子暴露于强自旋轨道耦合。因此，在狄拉克材料中，实自旋守恒被认为是违反的。我们表明，这一点需要改进的半经典图片，适用于掺杂狄拉克材料的情况下（远离光谱中的节点）。我们推导出一种新的类型的玻尔兹曼方程，这些系统，如果他们带来轻微的平衡。值得注意的是，自旋-动量锁定被软化，并且可以用公式表示广义的自旋守恒定律。我们的理论最引人注目的可观测结果是在近弹道输运状态下的大的横向自旋流。
2019-05-24 cond-mat.mes-hall
Time-dependent massless Dirac fermions in graphene
使用Lewis-Riesenfeld方法的不变量，我们构造明确的解析解的无质量狄拉克方程在2+1维描述准粒子在石墨烯。所考虑的系统的哈密顿量包含一些明确的时间依赖性，除了一个从最低限度地耦合到一个随时间变化的磁场。两个旋量分量的Lewis-Riesenfeld不变量的本征值方程被发现解耦成一对超对称不变量，以类似的方式作为已知的解耦的时间无关的狄拉克哈密顿量。
2015-09-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electronic structure of helicoidal graphene: massless Dirac particles on a curved surface with a screw symmetry
对螺旋面上的无质量狄拉克粒子进行了理论研究。随着其可能的应用是螺旋石墨烯，我们探讨了狄拉克粒子的特性如何出现在弯曲的螺旋对称表面上。利用zweibein导出了螺旋面和一般曲面上的无质量狄拉克方程。证明了无质量Dirac电子的束缚态在螺旋面上不存在，然后由数值计算的波函数得到了表面上的散射几率和相移.我们发现局域态密度和相移的特性，特别是围绕螺旋轴。作为上述关于无质量狄拉克电子的结果的推广，表面上的有质量狄拉克电子的束缚态也被证明是不存在的。
2015-10-24 cond-mat.mes-hall
Massless Dirac Fermions in Graphene under an External Periodic Magnetic Field
通过求解无质量狄拉克费米子的两分量旋量方程，我们证明了石墨烯在周期性外部磁场下表现出独特的能谱：在低能量下，狄拉克费米子位于具有离散朗道能级的磁性区域内，而在较高能量下，狄拉克费米子主要存在于非磁性区域，其连续能带源自类似于粒子的波函数。电子的盒子状态。这些发现为石墨烯中无质量狄拉克费米子的控制和调谐提供了一种新的方法。
2013-11-22 cond-mat.mes-hall
Semiclassical dynamics and transport of the Dirac spin
利用狄拉克电子模型，建立了自旋动力学和输运的半经典理论。这是通过从正能量电子带构造波包，并研究其结构和质心运动来实现的。波包具有等于康普顿波长的最小尺寸，并且具有关于平均自旋角动量的自转，这产生自旋磁矩。质心运动中的几何规范结构提供了自旋轨道耦合和各种Yafet项的自然解释。讨论了自旋霍尔效应和自旋能斯特效应的应用。
2009-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Pseudospin-filter tunneling of massless Dirac fermions
该研究理论探究无质量狄拉克费米子经δ函数型磁势垒引入的矢量势垒的隧穿特性，发现其对不同赝自旋费米子透射性差异显著，调节势垒高度可实现赝自旋过滤效应。
2024-07-10 cond-mat.mes-hall
Magnetic confinement of massless Dirac fermions in graphene
由于克莱因隧穿，静电势不能限制狄拉克电子。我们证明了在非均匀磁场的作用下，可以将无质量的狄拉克费米子限制在单层石墨烯片中。这允许人们通过磁势垒在石墨烯中设计介观结构，例如量子点或量子点接触。
2007-01-30 cond-mat.mes-hall
Topological characterization of Landau levels for $2$D massless Dirac fermions in $3$D layered systems
鉴于凝聚态物质的拓扑相的广泛和深入研究的拓扑关注。在这个领域中，具有拓扑序的相不能仅仅用对称性来表征。此外，相关的相变确实在没有自发对称性破缺的情况下发生，超出了朗道理论的范围。第一次实现这样的阶段是整数量子霍尔效应（QHE）的发现，这是随后不久的拓扑解释。后来，从石墨烯中也发现了一个独特的半整数QHE，它几乎具有由$SU(2)$对称性描述的自旋简并性。先前的理论预测在这一发现中得以实现。人们已经很好地理解，这种半整数QHE的异常起源于相对于原始狄拉克点（DP）在零能量附近存在$2$ D无质量狄拉克费米子。其特征在于存在一个拓扑鲁棒的零模LL，它是垂直磁场的常数函数。更深入地说，这种零模LL受到局部手征对称性（CS）的保护，只要抑制双DP之间的谷间散射，就可以防止CS保持扰动，其中CS来自无自旋石墨烯中的全局子晶格对称性。由于无质量狄拉克粒子广泛存在于各种对称性的凝聚态物质中，更不用说狄拉克玻色子系统了，因此我们很有兴趣看看在其他具有$2$ D无质量狄拉克费米子的系统中情况如何。本文从拓扑学的角度讨论了在$3$ D分层系统中存在$2$ D无质量Dirac费米子的几个问题，特别是零模LL，因为它表示$2$ D无质量Dirac费米子.
2019-08-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Topological delocalization of two-dimensional massless Dirac fermions
二维无质量狄拉克哈密顿量服从随机标量势的β函数，例如，石墨烯的理论描述的基础，是数值计算。虽然从对称性的角度来看，它属于二维辛类，但β函数随着$g$的减小而单调增加。我们还提供了一个基于扭曲边界条件下的谱流的论证，表明无质量Dirac哈密顿量的任何态都不能局域化。
2007-08-17 cond-mat.mes-hall
Semiclassical approach to 2d impurity bound states in Dirac systems
California Institute of Technology（加州理工学院）；McGill University（麦吉尔大学）
本文提出了一种半经典方法，用于分析二维狄拉克系统中杂质束缚态问题，通过格林函数将高维问题转化为一维问题，并应用于拓扑绝缘体等场景。
2013-08-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
New Generation of Massless Dirac Fermions in Graphene under External Periodic Potentials
我们表明，新的无质量狄拉克费米子产生时，一个缓慢变化的周期性电位施加到石墨烯。这些准粒子产生于超胞布里渊区边界附近，具有各向异性的群速度，与原始的无质量狄拉克费米子不同。准粒子波矢（从新的狄拉克点测量），广义赝自旋矢量和群速度不是共线的。我们进一步表明，与一个适当的三角对称的周期势，存在一个能量窗口，在该窗口上唯一可用的状态是这些准粒子，从而提供了一个很好的系统，以实验探测新的无质量狄拉克费米子。所需的外部电位参数在实验室条件范围内。
2008-09-19 cond-mat.mes-hall
Quantum transport of massless Dirac fermions in graphene
受最近的石墨烯输运实验的启发，我们对无序二维无质量狄拉克费米子的电导率进行了数值研究。我们的研究结果揭示了短程散射体和库仑随机散射体之间的明显差异。我们推测，这种行为是有关的玻尔兹曼输运理论预测的污垢极限行为的库仑散射。
2006-12-22 cond-mat.mes-hall
Semiclassical theory of nonlinear magneto-optical responses with applications to topological Dirac/Weyl semimetals
本文用半经典玻尔兹曼方程方法研究了金属材料的非线性磁光响应。我们推导了在同时包含Berry曲率和轨道磁矩的磁场存在下线性和二阶非线性光学效应的一般公式。应用于外尔费米子，半经典方法（i）捕获磁场下的线性电导率的方向各向异性作为各向异性$B^2$贡献的结果，这可以解释最近的实验的低场制度;（ii）预测强的二次谐波产生与$B$成比例，随着费米能量接近外尔点而增强，导致大的非线性克尔旋转。此外，我们表明，半经典公式的圆形光电流效应所产生的Berry曲率偶极再现全量子计算使用Floquet方法。
2016-12-17 cond-mat.mes-hall
Anomalous Hall effect in 2D Dirac band: link between Kubo-Streda formula and semiclassical Boltzmann equation approach
反常霍尔效应（AHE）是铁磁金属中自旋-轨道耦合的结果，并且主要与对带指数非对角的电场的密度矩阵响应有关。由于这个原因，无序的贡献AHE是很难处理系统使用半经典玻尔兹曼方程的方法，即使是弱本地化校正被忽略。在这篇文章中，我们明确地证明了一个适当修改的半经典输运理论，其中包括异常速度和侧跳的贡献和微观Kubo-Streda微扰理论的等价性，特别是非常规的贡献，在半经典理论中确定特定的费曼图时，计算进行了带本征态表示。我们建立的等价性验证的情况下，二维（2D）狄拉克模型哈密顿相关的石墨烯expliccit计算。
2006-11-14 cond-mat.mes-hall
Magnetohydrodynamics and electro-electron interaction of massless Dirac fermions
研究了无带隙碲化汞量子阱中无质量狄拉克费米子的磁输运性质。在具有窄通道的样品中，观察到具有洛伦兹分布的大的负磁阻，这被解释为由于电子-电子相互作用而导致的电子粘性的表现。通过实验与理论的比较，得到了电子-电子散射引起的狄拉克费米子的剪切应力弛豫时间。
2021-07-30 cond-mat.mes-hall
Spin field-effect transistors based on massless birefringent Dirac fermions in polar Dirac semimetals
Datta-Das型自旋场效应晶体管，使用半导体异质结构中的二维电子气作为沟道，在自旋电子学中起着关键作用。在这里，我们从理论上提出了一种基于极性狄拉克半金属中的无质量双折射狄拉克费米子的自旋场效应晶体管。自旋的操纵产生于强自旋轨道耦合、极空间群和狄拉克锥的存在。由于极性狄拉克半金属的无带隙能带结构，沟道电导的振荡除了受栅电压大小的影响外，还受栅电压符号的影响。这种自旋场效应晶体管为自旋电子器件的进一步设计提供了指导。
2022-05-31 cond-mat.mes-hall
Berry phase in graphene: a semiclassical perspective
我们推导出一个半经典的格林函数在石墨烯，其中的半经典相的存在是显而易见的表达。这个半经典阶段和绝热的Berry阶段，通常在这种情况下，之间的关系进行了讨论。这些相位与理想的线性狄拉克色散关系相一致。然而，当狄拉克点处有一个能隙时，它们就不同了。此外，我们提出了我们的半经典形式主义的几个应用。特别是，我们提供了，对于各种配置，电子的朗道能级的半经典推导，说明了半经典的“贝里状”相的作用
2008-05-05 cond-mat.mes-hall
A Gapless MoS$_2$ Allotrope Possessing Both Massless Dirac and Heavy Fermions
MoS $_2$是过渡金属二硫属化物（TMD）的一员，由于其优异的力学、热学、电学和光学性能，近年来成为发展最快的二维材料之一。与具有超高电子迁移率的无质量狄拉克费米子的石墨烯不同，单层MoS $_2$是直接带隙半导体。一个有趣的问题出现了：单层MoS $_2$是否也具有超高电子迁移率的无质量狄拉克费米子？在这里，使用第一性原理计算，我们表明，单层的MoS $_2$同素异形体，它由重复的正方形八角形环（缩写为so-MoS $_2$，以区别于正常的六方晶格，h-MoS $_2$）具有无质量狄拉克费米子和重费米子。与石墨烯的$p$ -轨道狄拉克费米子不同，so-MoS $_2$的狄拉克费米子是$d$ -电子并且具有与石墨烯的费米速度相当的费米速度。在so-MoS $_2$中发现的狄拉克锥结构极大地丰富了我们对TMD物理性质的理解，并为开发新型电子/自旋电子器件开辟了新的可能性。
2014-01-30 cond-mat.mes-hall
Massless Dirac fermions on a space-time lattice with a topologically protected Dirac cone
如果狄拉克方程在空间和时间中离散化，那么保护无质量狄拉克费米子不受能隙开放影响的对称性可能变得无效，这要么是因为布里渊区中多个狄拉克锥之间的散射（费米子加倍），要么是因为区边界处的奇异性。在这里，我们介绍一个实现狄拉克费米子的时空晶格，消除这两个障碍。准能带结构具有与单个狄拉克锥的切向色散，在不破坏时间反演和手征对称性的情况下不能被带隙。我们发现，这种拓扑保护是不存在的熟悉的单锥离散与线性色散，作为一个事实的后果，有时间演化算子是不连续的布里渊区边界。
2022-09-10 cond-mat.mes-hall
Graphene in a Strong Magnetic Field: Massless Dirac Particles vs. Skyrmions
讨论了球几何中无质量狄拉克费米子受垂直磁场作用的模型。这些模型是大量载流子的Halfman的球形结构的类似物。这里构造的单粒子态很容易实现在现有的数值代码中的多体问题在传统的量子霍尔系统。此外，在朗道能级指数最低的子空间中，充满子能级的多体态是关于层自旋的skyrmions。
2008-11-27 cond-mat.mes-hall
Massless Dirac Fermions in curved surfaces with localized curvature
Universidade Federal do Ceará（塞阿拉联邦大学）；Universidade Federal do Cariri（卡拉伊里联邦大学）
研究局部曲率对曲面中无质量狄拉克费米子动力学的影响，采用高斯和火山状曲率模型，通过最小耦合分析得出离散能谱和波函数特性。
2026-03-27 cond-mat.mes-hall quant-ph
Semiclassical approach for excitonic spectrum of Coulomb coupling between two Dirac particles
用多带模型研究了过渡金属二硫属化物单层膜中激子的能谱特性。在多带模型中，我们在导带和价带边的狄拉克单粒子态的乘积基中使用激子哈密顿量。在分离变量的基础上，对一阶常微分方程的能量本征值系统进行严格解耦，然后用有限差分法自洽求解所得到的二阶常微分方程，从而确定了离散激子谱的能量本征值和相应的波函数。我们还发展了WKB方法来解决半经典近似下的谱问题。我们比较的结果的能量谱和相应的本征函数形式的WS2和WSe 2通过这两种方法得到的。我们还比较了我们的结果与其他理论工作的激子的能谱，并与现有的实验数据。
2020-08-14 cond-mat.mes-hall
Confining massless Dirac particles in two-dimensional curved space
狄拉克粒子是出了名的难以约束。基于量子格子玻尔兹曼方法实现了一个弯曲空间的狄拉克方程求解器，我们证明了在二维空间中的曲率可以限制一部分带电的、无质量的狄拉克费米子波包。这相当于狄拉克费米子被限制在一个弯曲的空间区域内的有限概率。我们提出了一个一般的幂律表达式的概率禁闭相对于平均空间曲率的研究几何形状。
2018-10-04 cond-mat.mes-hall
Semiclassical analysis of intraband collective excitations in a two-dimensional electron gas with Dirac spectrum
通过求解描述二维电子Dirac谱的半经典方程的初值问题，我们发现电子的集体激发是由几个不同的振荡分量组成的。等离子体中总是存在着具有已知等离子体频率$ω_{pl}(k)$的持续振荡。此外，还存在“载波频率”$ω= v_Fk$根据幂律随时间缓慢衰减的振荡（$v_F$和$k$是费米速度和波矢量）。这些振荡开始的原因具有与狄拉克电子极化函数分支相关的基本特征。强各向异性的初始扰动的电子分布产生额外的组件的无阻尼振荡的形式的电子单向束，这是范坎彭的模式在狄拉克等离子体。
2015-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.other 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
Making Massless Dirac Fermions from Patterned Two-Dimensional Electron Gases
对一个普通的二维电子气（2DEG）在适当的六角对称周期性外势作用下的电子结构的分析表明，在超原胞布里渊区的角附近产生了无质量的狄拉克费米子.所需的潜在参数被认为是可以实现的实验室条件下或接近。此外，群速度可以通过改变二维电子气的有效质量或外部势的晶格参数来调节，并且对势的振幅不敏感。这一发现应该提供一种新的系统，而不是石墨烯，用于研究和利用半导体中使用2DEG的无质量狄拉克费米子。
2009-05-13 cond-mat.mes-hall
Chern-Simons Theory of Fractional Quantum Hall Effect in (Pseudo) Massless Dirac Electrons
通过统计规范变换，我们从相互作用的二维（伪）狄拉克电子的微观哈密顿量导出了有效场论。量子化霍尔电导为$σ_{xy}=\frac{e^2}{h}(2k-1)$，其中$k$为任意整数。也有拓扑激发具有分数电荷和服从分数统计。
2011-09-01 cond-mat.mes-hall
Collective modes of the massless Dirac plasma
我们开发了一个理论的长波长等离子体振荡的收集的带电的无质量狄拉克粒子在固体中，例如发生在掺杂的石墨烯层，通过远程库仑相互作用。我们发现在这样一个掺杂的无质量狄拉克等离子体中的长波长等离子体激元频率是明确的非经典在所有的维度与等离子体频率成正比的\hbar^{-1/2}。我们还表明，长波长的等离子体频率的D维超晶格从这样的等离子体不同意相应的（D + 1）维体等离子体频率。我们比较和对比，这种狄拉克等离子体与金属和杂质半导体，表现出通常的经典的长波长等离子体振荡研究的定期palsmons。
2009-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Decay of semiclassical massless Dirac fermions from integrable and chaotic cavities
传统的电磁波微激光需要（1）高$Q$腔和（2）定向发射的机制。以前的理论和实验工作表明，这两个要求可以满足变形的电介质腔，产生混沌射线动力学。在石墨烯或其光子对应物中的无质量狄拉克旋量波是否可能表现出类似的行为？直觉上，由于没有相关的无质量自旋1/2粒子的后向散射和克莱因隧穿，将波长时间限制在腔中似乎是不可行的。使腔变形以产生经典混沌将使限制更加困难。研究了自旋1/2波在标量势垒腔中的衰减，发现存在一个折射率区间，在这个区间中，无质量自旋1/2波的平均寿命可以达到电磁波的平均寿命，对于可积腔和混沌腔。我们还发现与电磁波和无质量自旋1/2粒子的平均逃逸时间与该区间外的指数之间的比值的标度律。标度律的成立与经典动力学的性质无关。所有结果都得到了数值验证。这些发现为狄拉克电子光学的新兴领域提供了新的见解，并在使用二维狄拉克材料开发非常规电子学方面具有潜在的应用价值。
2018-09-05 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Orbital magnetic susceptibility of type-I, II, and III massless Dirac fermions in two dimensions
本文研究了二维倾斜无质量Dirac费米子的轨道磁化率，发现在连续模型中II型和III型磁化率为零，而在晶格模型中I型表现为发散的抗磁性，II型为非发散顺磁性，III型为弱抗磁性。
2024-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Massless Dirac Fermions Trapping in a Quasi-one-dimensional npn Junction of a Continuous Graphene Monolayer
石墨烯中的无质量狄拉克费米子为实现克莱因悖论提供了前所未有的机会，克莱因悖论是相对论粒子最奇异和最引人注目的性质之一。在开创性的理论工作[Katsnelson等人，Nat.Phys.2620（2006）]中，预测了无质量的狄拉克费米子可以在垂直入射下无阻碍地穿过一维（1D）势垒。这样的结果似乎排除了通过使用1D势垒在石墨烯中限制无质量的狄拉克费米子。在这里，我们证明，实验和理论上，无质量狄拉克费米子可以被困在准一维npn结的连续石墨烯单层。由于无质量狄拉克费米子在n-p结边界处的高度各向异性传输（石墨烯中所谓的克莱因隧穿），以大斜角入射的电荷载流子将以高概率从结的一个边缘反射，并继续从相对边缘反弹。因此，这些电子在有限的时间内被捕获，在准一维npn结中形成准束缚态。被视为明显的共振的准束缚态被探测，并且从这些状态产生的量子干涉图案在我们的扫描隧道显微镜测量中直接可视化。
2017-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
One dimensional massless Dirac bands in semiconductor superlattices
半导体超晶格可以显示在区域中心或区域边界处简并的色散。我们表明，它们是线性的波矢量在附近的交叉点。这建立了在半导体材料中实现无质量的狄拉克带。我们发现这些超晶格的本征态和相应的Wannier函数具有特殊的对称性。我们讨论了这种超晶格的性质与电子的面内运动的稳定性。作为一个独特的指纹，这种超晶格的子带间的磁吸收谱进行了讨论。
2014-02-13 cond-mat.mes-hall
Thermoelectric Transport Coefficients for Massless Dirac Electrons in Quantum Limit
本文利用基于Kubo-Stadereda公式和推广的Mott关系式的方法，对无质量Dirac电子的热电输运系数进行了解析计算。这封信的主要重点是能斯特系数在量子极限狄拉克点附近的性质。我们计算了能斯特系数的磁场和温度依赖性，并将我们的结果与最近在$α$ -（BEDT-TTF）$_{2}$ I $_{3}$有机导体中的实验进行了比较。我们认为，塞曼分裂是重要的理解在高磁场的实验数据。
2013-08-12 cond-mat.mes-hall
Emergence of massless Dirac fermions in graphene's Hofstadter butterfly at switches of the quantum Hall phase connectivity
由六方晶体衬底上的石墨烯的莫尔超晶格诱导的磁性迷你带（霍夫斯塔德蝴蝶）的分形谱已知表现出带隙的狄拉克锥。我们发现，间隙可以通过稍微错位的基板，产生一个层次的锥形奇点（狄拉克点）的能带结构在合理的值Phi =（p/q）（h/e）的磁通量每个超晶胞。每个狄拉克点都表示量子霍尔相图连通分量中拓扑量子数的转换。模型计算揭示了尺度不变的电导率σ = 2qe^2 / pi h，以及在这些连通性开关处与无质量狄拉克费米子相关的克莱因隧穿。
2014-01-17 cond-mat.mes-hall
Intervalley scattering of graphene massless Dirac fermions at 3-periodic grain boundaries
我们研究了低能量载流子如何从周期性和线性石墨烯晶界上散射，这些晶界沿着锯齿形方向取向，其周期性是原始石墨烯的三倍。这些缺陷将两个狄拉克点映射到同一位置，从而允许谷间散射发生。从石墨烯的第一近邻紧束缚模型开始，我们展示了如何计算石墨烯的无质量狄拉克费米子在这样的晶界上所看到的边界条件。我们举例说明这个过程的3周期五边形只有晶界，然后计算出低能电子散射这个线性缺陷。我们还计算了在晶界区域的狄拉克费米子看到的有效广义势。
2016-10-22 cond-mat.mes-hall
Variational Approach for the Effects of Periodic Modulations on the Spectrum of Massless Dirac Fermion
在变分的框架下，研究了石墨烯中无质量狄拉克费米子在以恒定均匀静磁场为中心的一维振荡磁场和静电场作用下的电子能谱.我们分析了在一个方向上的横向周期调制的影响，这些振荡的电场和磁场，狄拉克像朗道水平取决于振幅和周期的字段调制。我们比较我们的理论结果与非简并微扰理论的框架内发现。我们发现，这种方法得到的能量比微扰计算得到的能量要低，从而给出了在附加周期势的影响下，无质量Dirac费米子在垂直于石墨烯层的磁场作用下的电子能谱的更稳定的解.
2010-04-08 cond-mat.mes-hall hep-th
Theory of inplane magnetoresistance in two-dimensional massless Dirac fermion system
在无规相位近似下，研究了二维无质量Dirac费米子系统的面内磁电阻效应，包括塞曼分裂和电子-电子相互作用对朗道能级展宽的影响.随着温度的降低，我们发现一个特征的温度依赖性的面内磁阻表现出一个最小值，然后与平台的增强。理论与层状有机导体α-（BEDT-TTF）_2I_3在压力下的实验符合得很好。在此基础上讨论了石墨烯的面内磁电阻效应。
2010-11-22 cond-mat.mes-hall
Chiral symmetry and fermion doubling in the zero-mode Landau levels of massless Dirac fermions with disorder
本文研究了无序对无质量狄拉克费米子朗道能级的影响，包括有和没有费米子加倍的情形。为了调谐倍频，采用具有复传输积分的紧束缚模型来移动两个狄拉克锥的能量，这是早期理论上提出的并且在光晶格中的冷原子中是可实现的。在没有费米子加倍的情况下，$n=0$朗道能级被示出为表现出异常的尖锐度，即使无序在空间中是不相关的（即，大K-K'散射）。当无序遵守狄拉克锥的手征对称性时，就会出现这种反常现象。
2013-12-09 cond-mat.mes-hall
A semi-classical analysis of Dirac fermions in 2+1 dimensions
本文研究了2+1维空间中无质量狄拉克费米子在外电磁场作用下的半经典动力学。通过将$α$矩阵推广到自旋- $S$矩阵，并进行一定的缩放，我们制定了一个$S\rightarrow\infty$极限，其中自旋和轨道度成为经典的。我们求解了圆柱上自由粒子和恒定磁场中粒子的经典轨迹。我们比较了半经典光谱，通过玻尔索末菲量子化与精确的量子谱的低值。对于自由粒子，半经典谱是精确的。对于处于恒定磁场中的粒子，半经典谱再现了在所有$S$处精确量子谱的所有定性特征。$S=1/2$的定量拟合相当好。
2012-05-25 cond-mat.mes-hall
Trapping massless Dirac particles in a rotating saddle
研究了旋转鞍形势场中的粒子运动。众所周知，这种旋转势可以通过旋转坐标系中的势、离心力和科里奥利力的组合来产生具有抛物线色散定律的粒子的有界运动。当应用于无质量的狄拉克粒子时，例如石墨烯中的电子，这样的势被证明会导致本征态在某些能量下在空间上位于鞍形中心附近。虽然在这些能量下也存在其他状态，但它们在振子基中具有不重叠的支持，这往往会在存在缺陷时给予局域态相当长的寿命。
2013-07-04 cond-mat.mes-hall
Massless Dirac fermions in III-V semiconductor quantum wells
我们报道了在基于III-V族半导体的二维系统中存在无质量狄拉克费米子的明确证据。利用在InAs/GaSb/InAs三层量子阱上制作的门控霍尔条，我们通过磁输运恢复了朗道能级的扇形图，并明确地证明了样品中的无带隙态.在不同电子浓度下的回旋共振测量直接表明在布里渊区的$Γ$点处存在线性带交叉。通过对实验数据的分析，我们不仅可以确定无质量狄拉克费米子的速度$v_F=1.8\cdot10^5$ m/s，而且还可以证明在高能时存在显著的非线性色散.
2019-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental Observation of Two Massless Dirac-Fermion Gases in Graphene-Topological Insulator Heterostructure
石墨烯和拓扑绝缘体（TI）具有不同物理性质的二维狄拉克费米子。将这两种狄拉克材料集成在一个设备中，为探索相互作用的无质量狄拉克费米子的新物理学创造了有趣的机会。在这里，我们报告了一个实际的路线，实验制造的石墨烯Sb 2 Te 3异质结构。石墨烯-TI异质结构通过使用化学气相沉积生长的石墨烯膜的干法转移来制备。ARPES测量证实了石墨烯的Sb 2 Te 3和Dirac π带的拓扑表面态的共存，并确定了石墨烯-TI异质结构中的扭曲角。结果表明，一个潜在的可调电子平台，其中两个不同的狄拉克低能态主导的输运行为。
2015-11-08 cond-mat.mes-hall
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
Finite difference method for transport properties of massless Dirac fermions
我们采用有限差分法求解二维无质量狄拉克方程，在格点规范理论的背景下，在石墨烯片或表面上的拓扑绝缘体的导电计算。离散的狄拉克方程保留了一个单一的狄拉克点（没有“费米子加倍“），避免谷间散射以及三角翘曲，并保持单谷时间反演对称性（=辛对称性）在所有的长度尺度和能量-在牺牲非局部有限差分近似的微分算子。通过计算电导率随样品尺寸的变化，证明了辛对称性，得到了由于反局域化而引起的对数增加。我们还计算了样品到样品的电导波动以及散粒噪声功率，并与分析预测进行比较。
2008-10-27 cond-mat.mes-hall
Transport of Massless Dirac Fermions in Non-topological Type Edge States
固体中有两种本征表面态。第一种是在拓扑绝缘体表面形成的。最近，无质量狄拉克费米子在“拓扑”态带中的输运已经被证明。第二种状态很久以前就被塔姆和肖克利预言了。它们没有拓扑背景，因此强烈依赖于表面的属性。通过直接输运实验研究了Tamm-Shockley边缘态的电导率问题。Aharonov-Bohm磁振荡的电阻被发现在石墨烯样品，包含一个单一的纳米孔。这种效应可以用无质量狄拉克费米子在边缘态绕纳米孔循环的电导率来解释。结果表明，在二维无质量狄拉克费米子系统中，拓扑和非拓扑边态之间存在着深刻的联系。
2015-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Graphene-like massless Dirac fermions in Harper systems
结果表明，由哈珀方程描述的系统表现出狄拉克点在中心的频谱时，场参数是一个分数的偶数分母。狄拉克点是由两个子带的接触形成的，并且围绕这样的点的物理仅由相对场来表征，就好像后者在参考值处为零。这种行为与Hofstadter提出的嵌套性质是一致的，其实验验证将支持Hofstadter提出的嵌套性质假说，并支持晶体电子在均匀外磁场中运动时的Peierls-Onsager公式
2007-08-23 cond-mat.mes-hall
Nearly massless Dirac fermions hosted by Sb square net in BaMnSb2
层状化合物AMnBi 2（A=Ca、Sr、Ba或稀土元素）已被确定为狄拉克材料。在这些材料中由二维（2D）Bi正方形网产生的狄拉克电子通常是大量的，这是由于在狄拉克节点处存在自旋轨道耦合（SOC）诱导的能隙。在这里，我们报告的Sb方网在同构化合物BaMnSb 2可以主机几乎无质量的狄拉克费米子。我们在这种材料中观察到强烈的Shubnikov-de Haas（SdH）振荡。通过对SdH振荡的分析，我们发现了狄拉克费米子的关键特征，包括轻的有效质量（~0.052m0; m0，自由电子的质量），高的量子迁移率（1280 cm ~ 2 V ~（-1）S ~（-1））和沿回旋轨道积累的Pi Berry相。与AMnBi 2相比，BaMnSb 2具有更显著的准二维电子结构，在120 K以下表现为非金属导电，面外电阻率与面内电阻率之比约为670.此外，BaMnSb 2也表现出反铁磁有序与弱铁磁成分。准二维平面上几乎无质量的狄拉克费米子与磁序的结合使BaMnSb 2成为寻找无质量狄拉克电子的新奇奇异现象的有趣平台。
2016-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The tunneling density-of-states of interacting massless Dirac fermions
本文用无质量狄拉克带哈密顿量计算了无无序二维相互作用电子系统的隧道态密度。DOS表现出两个主要特征：i）在大能量下线性生长，其斜率被准粒子速度增强抑制，以及ii）等离子体峰的丰富结构，其出现在n掺杂样品中的负偏置电压和p掺杂样品中的正偏置电压。我们预测，在狄拉克点的DOS是非零的，即使在没有无序，因为电子-电子相互作用，然后它是精确的费米能量成正比。因此，在石墨烯片和拓扑绝缘体表面的狄拉克点处观察到的有限背景DOS可以是相互作用效应而不是无序效应。
2011-11-16 cond-mat.mes-hall
Massless Dirac cones in graphene: experiments and theory
单层石墨烯中间隙的打开通常归因于两个碳亚晶格之间的等效性的破坏。我们通过角度分辨光电子能谱表明，在Ir（111）表面上生长的Ir和Na改性的石墨烯呈现出非常大的非常规间隙，其可以用现象学的“无质量”狄拉克模型来描述。我们讨论了这个模型的后果和标准的大质量的差距模型的比较，我们调查的条件下，这种反常的间隙可以产生一个自发对称性破缺。
2015-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Symmetry breaking and (pseudo)spin polarization in Veselago lenses for massless Dirac fermions
研究了具有一定极化的电子源对无质量狄拉克费米子在n-p结中的Veselago透镜效应。这种极化对应于石墨烯的赝自旋和拓扑绝缘体的实自旋。无论是对于一个点源和注入到一个样品通过一个狭窄的铅，我们发现，偏振导致空间对称性破缺。对于格林函数，这会导致垂直位移，甚至完全消失的主焦点，这取决于确切的偏振。对于通过导线的注入，它导致正负横向动量发射的电流量之间的差异。我们使用半经典近似详细研究这两个系统。通过与精确解的比较，我们确定半经典方法为研究这些系统提供了一种非常有效的方法。对于格林函数，我们推导出一个易于使用的主焦点垂直位移的解析公式。对于电流注入通过铅，我们使用半经典的方法来确定两种不同的散射制度。
2017-03-16 cond-mat.mes-hall
Spatial Confinement, Magnetic Localization and Their Interactions on Massless Dirac Fermions
研究人员对了解将无质量狄拉克费米子限制在石墨烯中的不同方法非常感兴趣，这也是制造基于石墨烯的电子设备的核心问题。在这里，我们研究了空间限制，磁局域化和无质量狄拉克费米子的相互作用，在一个有角度的石墨烯楔形形成的两个线性石墨烯p-n边界与角度34。使用扫描隧道显微镜，我们可视化的准束缚态暂时限制在所研究的石墨烯楔。大的垂直磁场将石墨烯楔中的无质量狄拉克费米子压缩到朗道能级（LL）。楔形的空间限制影响了朗道量子化，这使我们能够实验测量的空间范围的波函数的LL。磁场会使石墨烯中的无质量狄拉克费米子发生π Berry相跃迁，从而导致准基态能量的突然大幅增加。这种行为是石墨烯中克莱因隧穿的标志。我们的实验表明，斜楔是一个独特的系统，其临界磁场的π Berry相位跳变取决于距离的楔形顶点。
2018-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
