Undamped transverse electric mode in undoped two-dimensional tilted Dirac cone materials
横电模式不能在导电固体中传播。这是因为导体的粒子-空穴激发的连续性污染了TE模式并使其衰减。但在固体托管倾斜狄拉克锥（TDC），承认在一个修改的闵可夫斯基时空的描述，新的时空结构补救了这个问题，因此倾斜狄拉克锥材料（TDM）支持传播的无阻尼TE模式，这是由密度波动。由此产生的TE模式以费米速度传播，这强烈地将模式限制在二维（2D）TDM的表面。
2020-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large Diamagnetism and Electromagnetic Duality in Two-dimensional Dirac Electron System
固体中的狄拉克电子系统模拟了与麦克斯韦方程组兼容的相对论量子物理学，通过麦克斯韦方程组，我们可以预测统一的电磁响应。我们发现一个大的轨道抗磁性只沿面间方向和几乎与温度无关的电导的顺序为e2/h的新的二维狄拉克有机导体，a-（BETS）2 I3。不同于固体中的传统电子，其非相对论效应使电磁响应分叉，所观察到的轨道抗磁性在很宽的温度范围内缩放电导率。这表明，只有在相对论框架内才有效的电磁对偶性在固体中复活了。
2021-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Localized and Extended States in One-Dimensional Disordered System: Random-Mass Dirac Fermions
研究了质量随机变化的狄拉克费米子系统。我们重新制定的系统转移矩阵形式主义。本文用数值方法得到了各种随机电报质量m（x）的本征值和波函数。局部化和扩展状态被识别。对于准周期m（x），低能波函数也是准周期的，并且是扩展的，尽管我们没有对波函数施加周期边界条件.随着质量变化的随机性增加，状态失去了周期性，大多数状态趋于局域化。在能带中心或低能极限处，存在具有多个峰的扩展态，这些峰在空间上彼此相距较大。给出了态密度和系综平均格林函数的数值计算。它们与用超对称方法和零能波函数的精确形式进行的解析计算符合得很好。
1999-03-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Dirac Fermions in Solids - from High Tc cuprates and Graphene to Topological Insulators and Weyl Semimetals
理解狄拉克类费米子已经成为现代凝聚态科学的当务之急：在其研究前沿，从石墨烯到高T $_c$超导体到拓扑绝缘体以及其他，各种电子系统都表现出可以用狄拉克方程很好地描述的性质。这样的物理学不再是量子场论和其他深奥的数学思考的专属领域;相反，真实系统的真实物理学由这样的方程支配，重要的材料科学和实际意义取决于我们对二维和三维狄拉克粒子的理解。虽然在上述每种材料中产生无质量狄拉克费米子的物理学是不同的，但低能性质由相同的狄拉克运动学控制。这篇文章的目的是通过突出几个物理系统的共性和对比其特性来回顾这个广阔领域的一个选定的横截面。
2013-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin current and chirality degrees of freedom inherent in localized electron orbitals
该研究提出局域电子轨道中固有的奇异序参量，其由电环形多极描述，对应微观自旋流张量，并揭示了基本粒子固有的手性与多极概念的联系，为物质量子态提供新视角。
2022-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Deconfinement of Mott Localized Electrons into Topological and Spin-Orbit Coupled Dirac Fermions
电子关联、自旋轨道耦合和拓扑结构的相互作用为实现量子物质的奇异态提供了希望。蜂窝晶格上强相互作用电子的模型揭示了丰富的相图，其具有非常规的量子态，包括手性超导性和与复杂磁序交织的相关量子自旋霍尔绝缘体。然而，这些电子状态的物质实现是稀缺的或不存在的。在这项工作中，我们提出并表明，堆叠1 T-TaSe $_{2}$到双层可以deconfine电子从深莫特绝缘状态的单层的相关狄拉克费米子系统受到相当大的自旋轨道耦合在双层。1 T-TaSe $_{2}$在每一层中形成大卫之星（SoD）电荷密度波图案。当两个吸附层的SoD中心呈蜂窝状堆叠时，在Dirac半金属态受到显著的Mott-Hubbard相互作用和自旋轨道耦合的情况下，系统实现了广义Kane-Mele-哈伯德模型.在电荷中性时，系统接近于量子自旋霍尔和反铁磁绝缘体之间的量子相变。我们确定了一个垂直的电场和扭转角作为两个旋钮来控制系统的拓扑结构和自旋轨道耦合。它们的结合可以驱动它穿越迄今为止尚未探索的相关电子物理学领域，包括量子三临界点和奇异的一阶拓扑相变。
2020-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Perpendicular Andreev reflection: Solid state signature of black hole horizon
Beenakker注意到，二维固体中狄拉克费米子的特殊能带结构允许这些系统中的镜面Andreev反射，这在其他二维电子系统中没有类似物。固体状态下狄拉克方程的一个有趣的变形是使其倾斜，这已经在物质上实现了。在这项工作中，我们报告的Andreev反射在倾斜的二维狄拉克锥系统的另一个奇特的功能。狄拉克方程的倾斜变形由两个参数${\boldsymbolζ}=ζ(\cosθ,\sinθ)$表征。我们表明，当倾斜参数被调谐到它的“地平线值”$ζ=1$，无论电子的入射角，Andreev反射孔总是被反射{ \em垂直}的界面。此外，在水平值处，如果倾斜方向垂直于界面，则电导对于整个子带隙能量将是能量无关的。对于一般倾斜$\boldsymbolζ$，电导线形状的倾斜依赖性可用于提取关于倾斜的方向和幅度的信息。
2019-07-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con gr-qc
Spin-phonon interactions on the kagome lattice: Dirac spin liquid versus valence-bond solids
本研究针对kagome晶格S=1/2海森堡模型，采用基于Gutzwiller投影费米子试探波函数的变分方法纳入量子声子自由度，发现小自旋-声子耦合下Dirac自旋液体稳定，大耦合下形成以最大化完美六边形密度降低能量的价键固体。
2024-04-18 cond-mat.str-el
Mott insulating states of the anisotropic SU(4) Dirac fermions
本文利用大规模量子蒙特卡罗模拟，研究了方格上具有交错通量的半满 SU(4) Hubbard 模型，发现随通量变化呈现各向异性 Dirac 锥，并揭示了 Dirac 半金属、反铁磁和价键固体间的相变及强耦合下的反铁磁序。
2024-03-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dimerized Solids and Resonating Plaquette Order in SU(N)-Dirac Fermions
本文研究了半填充蜂窝晶格上具有SU（N）对称、类海森堡最近邻味交换作用的费米子的量子相位。采用投影（零温度）的量子蒙特卡罗模拟N的偶数值，我们探讨了从弱耦合半金属到强耦合，绝缘制度的演变。此外，我们比较我们的数值结果的鞍点近似在大N极限。从大N态到SU（6）态，绝缘态是一个柱状价键晶体，在弱的有限耦合下直接跃迁到半金属态，这与大N极限下的平均场结果一致。然而，在SU（4），绝缘体表现出微妙的不同的价键晶体结构，通过共振价键片稳定。在SU（2）极限下，我们的结果支持半金属和反铁磁绝缘体之间的直接跃迁。
2013-08-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Effect of Uniaxial Strain on Ferromagnetic Instability and Formation of Localized Magnetic States on Adatoms in Graphene
研究了单轴应变对石墨烯中狄拉克费米子间长程库仑相互作用引起的铁磁不稳定性的影响。在未变形的石墨烯的情况下，铁磁交换不稳定性发生在Hartree-Fock近似内足够强的强相互作用处。在这项工作中，我们表明，使用相同的理论框架，但与额外的单轴应变，过渡可以发生弱得多的相互作用，在悬浮石墨烯的范围内。我们还研究了应变对石墨烯中吸附原子局域磁态形成的影响。我们系统地分析了石墨烯中狄拉克费米子的各向异性（应变诱导）性质、杂质处的现场Hubbard相互作用以及石墨烯与杂质电子之间的杂化之间的相互作用。利用平均场自洽方法计算了定域轨道中电子的极化.我们得到了包含非磁性区和磁性区的完整相图，这些结果在碳基自旋电子学领域具有应用前景。
2013-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Localized magnetic states in biased bilayer and trilayer graphene
我们研究了偏压下双层和三层石墨烯中杂质的局域磁态。研究发现，双层和三层石墨烯的磁边界呈现出狄拉克和常规费米子的混合特征。对于零栅极偏压，随着杂质能量接近狄拉克点，双层和三层石墨烯的杂质磁化区域减小。当施加栅极偏置时，由于在施加栅极偏置的情况下双层石墨烯中的价带和导带之间的间隙的打开，杂质磁性状态对杂质能量的依赖性对于双层和三层石墨烯表现出不同的行为。研究了双层石墨烯中杂质的磁矩和相应的磁跃迁。
2009-04-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Competing effective interactions of Dirac electrons in the Spin-Fermion system
最近发现的先进材料，例如重费米子，经常表现出丰富的相图，表明存在不同的竞争相互作用。这些多重相互作用的起源的统一描述，虽然非常重要的理解这样的材料是，一般是不可用的。因此，如果有一个简单的模型，可以追溯到不同相互作用的共同来源，那将是非常有用的。在这项工作中，我们考虑了一个系统组成的一组本地化的自旋与反铁磁最近邻的相互作用和巡回电子，这是假设是Dirac-like和本地化的自旋通过Kondo磁相互作用。这个系统是方便地描述的自旋费米子模型，我们使用，以确定巡游电子之间的有效相互作用。通过对局域自由度的积分，我们得到了一组不同的相互作用，其中包括：BCS类超导项，Nambu-Jona-Lasinio类，激子项和自旋自旋磁项。由此产生的相图的平均场自由能作为相关的序参量的函数的评价进行了研究。这表明上述相互作用的竞争，取决于温度，化学势和耦合常数。
2020-09-25 cond-mat.str-el
Beyond Dirac and Weyl fermions: Unconventional quasiparticles in conventional crystals
在量子场论中，我们知道费米子有三种：马约拉纳、外尔和狄拉克。在这里，我们表明，在固态系统中，这种分类是不完整的，并找到几个其他类型的晶体的保护自由费米子激发。我们详尽地分类线性和二次的3，6和8带交叉稳定的空间群对称性在固态系统的自旋轨道耦合和时间反演对称性。出现了几种不同类型的费米子，根据它们在高对称点、线和表面上的简并性来区分。这些费米子的一些值得注意的结果是在非外尔系统中存在费米弧和狄拉克线。从头计算确定了一些材料，实现这些外来费米子接近费米能级。
2016-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Squeezed Dirac and Topological Magnons in a Bosonic Honeycomb Optical Lattice
利用电荷中性准粒子进行量子信息存储有望在未来的量子计算机中发挥至关重要的作用。在这方面，磁振子或集体自旋波激发在固态材料是有前途的候选人在未来的量子计算。利用量子自旋- $1/2$ XYZ Heisenberg模型在具有离散Z $_2$对称性和Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的玻色蜂窝晶格上的映射，研究了具有自旋-轨道相互作用的玻色蜂窝光学晶格中Dirac和拓扑磁振子的量子压缩.我们表明，压缩磁振子可以控制的Z $_2$各向异性和演示如何在系统中的噪声周期性修改的铁磁和反铁磁相的模型。我们的结果也适用于固态蜂窝（反）铁磁绝缘体。
2017-06-18 cond-mat.str-el quant-ph
Polarization tensor for tilted Dirac fermion materials: Covariance in deformed Minkowski spacetime
固体物理的丰富结构为我们提供了狄拉克材料，狄拉克材料的有效理论具有洛伦兹对称性。在非对称晶格中，洛仑兹对称性将以这样的方式变形，即零能量-动量矢量将对应于倾斜狄拉克锥色散的在壳条件。在这个意义上，倾斜狄拉克/外尔材料可以被看作是有效时空是非闵可夫斯基的固态系统。在这项工作中，我们表明，倾斜狄拉克锥系统的极化张量获得协变时，时空被认为是一个适当的变形的闵可夫斯基时空。作为倾斜狄拉克锥材料中电子感受到的时空几何变形的独特结果，库仑密度-密度相互作用将在纵向和横向通道中产生修正。因此，横向光子也参与介导库仑力，这意味着与时空倾斜相关的新兴安培力。
2019-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el gr-qc
Competing superconducting, magnetic and charge orderings in the AF Heisenberg-Kondo lattice with Dirac electrons
许多最近发现的先进材料，如高Tc铜酸盐，铁pnictides和几个重费米子，表现出丰富的相图表明存在不同的竞争相互作用，将导致各种类型的秩序。然而，目前还没有一个明确的统一的画面，使人们能够了解产生这种竞争性相互作用的详细机制。然而，有了这样一幅图景，很可能是理解铜酸盐和磷属元素化物中高Tc超导性的根本要求。在这项工作中，我们考虑的反铁磁（AF）海森伯-近藤晶格，包括本地化的自旋与AF交换最近的邻居之间的相互作用的正方形晶格和巡回电子，经历磁近藤相互作用与本地化的自旋，但在其他方面没有相互作用。利用Schwinger-boson（CP $^1$）理论，假设电子是类狄拉克电子，对定域自由度进行积分，从而得到巡游电子之间的有效相互作用.这包含一个BCS类超导项，一个Nambu-Jona-Lasinio类，电荷间隙项和一个伊辛和海森堡类磁性项。因此，所有这四种相互竞争的相互作用都是由最初的近藤磁相互作用产生的。
2011-09-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermal melting of a quantum electron solid in the presence of strong disorder: Anderson versus Wigner
我们考虑温度诱导的熔化的维格纳固体在一维（1D）和二维（2D）晶格的电子相互作用通过长程库仑相互作用中存在的强无序所产生的带电杂质在系统中。该系统模拟了基于电子回旋共振器的2D电子层，其中维格纳结晶经常被声称可以在实验中观察到。使用精确对角化和利用参与率的倒数以及电导来区分局部绝缘固相和扩展的金属液相，我们发现，有效的熔化温度可能会强烈增强的无序，因为无序晶体通常可以在一个本地化的玻璃态结合非微扰物理的安德森局域化和维格纳结晶。这种无序引起的熔化温度的提高可以解释为什么实验经常设法观察绝缘无序钉扎的维格纳固体，尽管在许多情况下实验温度远远高于原始维格纳晶相的理论熔化温度。
2022-09-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Fragile topology on solid grounds: a mathematical perspective
本文从数学角度研究凝聚态物理中的脆弱拓扑，证明非平凡欧拉类是构造对称相容指数局域化万尼尔函数的阻碍，且添加对称布洛赫丛可消除该阻碍，解释了拓扑脆弱性的数学机制。
2025-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Induced topological gravity and anomaly inflow from Kaehler-Dirac fermions in odd dimensions
我们证明了在弯曲的三维空间中传播的大质量Kaehler-Dirac费米子积分的有效作用量是Chern-Simons型拓扑引力理论。在畴壁存在的情况下，无质量的二维凯勒-狄拉克费米子出现在畴壁中。这些畴壁费米子产生的潜在引力异常通过体引力理论的异常流入被取消。我们还研究了大规范变换下的理论不变性。分析和结论直接推广到更高的维度。
2022-07-13 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
