Anomalous Hall Coulomb drag of massive Dirac fermions
狄拉克费米子的研究非常活跃，大质量狄拉克费米子的量子化反常霍尔效应的发现刺激了低能电子学的发展。一些承载狄拉克费米子的材料是层间相干效应的天然平台，例如库仑阻力和激子凝聚。在这里，我们确定的作用所发挥的反常霍尔效应库仑阻力在大质量狄拉克费米子系统。我们专注于拓扑绝缘体薄膜的主动层和被动层的面外磁化。的横向响应的主动层是由一个拓扑项所产生的Berry曲率。我们发现，拓扑机制并没有贡献库仑阻力，但在被动层的纵向阻力引起的横向阻力流。这种反常的霍尔拖曳电流是独立的有源层磁化，这一事实可以通过实验验证。它依赖于非单调的无源层磁化，表现出一个峰值，在低密度变得更加明显。这些发现将激发新的实验和定量研究的异常霍尔阻力。
2016-10-19 cond-mat.mes-hall
Coulomb disorder in three-dimensional Dirac systems
在具有狄拉克谱的三维材料中，弱短程无序在狄拉克点附近基本上是不相关的。这显然不是库仑无序的情况，其中带电杂质产生的电势的长程性质意味着即使杂质稀疏时无序电势也会有大的波动，并且这些波动会被电子/空穴水坑的形成所屏蔽。在本文中，我提出了一个理论，这种非线性屏蔽库仑无序在三维狄拉克系统，我推导出典型的无序势的大小，相应的态密度，和电子/空穴水坑的大小和密度。并对所得电导率进行了讨论。
2014-06-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Dirac equation for quasi-particles in graphene and quantum field theory of their Coulomb interaction
有证据表明石墨烯中存在无质量的狄拉克准粒子，它们在位于石墨烯布里渊区拐角处的所谓狄拉克点附近满足（1+2）维狄拉克方程。我们重新推导了在（1+2）维中Dirac点附近石墨烯中准粒子所服从的Dirac方程。研究表明，（1+2）维的宇称算符在定义石墨烯中Dirac准粒子的“守恒”流中起着重要的作用，并证明了石墨烯中Dirac准粒子具有U_{A}（1）* U_{B}（1）对称性.进一步发展了二维石墨烯库仑相互作用的量子场论，并将其应用于真空极化和电子自能，以及该相互作用的有效耦合g和费米速度$v_{f}$的重整化，这对g和v_{f}的重整化群分析具有重要意义.
2011-05-30 cond-mat.mes-hall
Coulomb interacting Dirac fermions in disordered graphene
我们研究相互作用的狄拉克准粒子在无序石墨烯，并发现之间的相互作用的未屏蔽的库仑相互作用和伪相对论准粒子运动学可以最好地揭示在弹道制度，而在扩散限制的行为是定性的（虽然，不是定量的）类似于普通的2DEG与抛物线色散。我们计算的准粒子的宽度和密度的状态，可以探测光电发射，隧穿，和磁化测量。
2006-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coulomb interactions, Dirac sea polarization and $SU(4)$ symmetry breaking of the integer quantum Hall states of graphene
研究了充满狄拉克海对具有长程库仑相互作用的石墨烯整数量子霍尔态的$SU(4)$对称性破缺的影响.我们的模型还包括哈伯德和最近邻排斥相互作用的强度分别为$U$和$V$。我们发现，$n=0$朗道能级的对称性破缺导致狄拉克海的$SU(4)$极化。这将导致在几个阶段，是缺席时，狄拉克海的影响被忽略。我们在$U$ - $V$空间中计算相图。我们还计算了所有相位在倾斜磁场中的激励间隙。我们比较我们的模型结果与实验，并找到一个范围内的$U$和$V$是与他们一致的。
2015-11-12 cond-mat.mes-hall
Slow noncollinear Coulomb scattering in the vicinity of the Dirac point in graphene
利用偏振分辨泵浦-探测光谱和微观理论研究了石墨烯在狄拉克点附近的库仑散射动力学。共线库仑散射在径向远离狄拉克点指向的k方向上快速热化载流子分布。然而，我们的研究表明，在几乎本征的石墨烯中，依赖于非共线散射的所有方向的完全热化要慢得多。对于低光子能量，载流子光学声子过程被强烈抑制和库仑介导的非共线散射是非常缓慢的，即在ps的时间尺度上。这种效应对于基于热载流子效应的红外和THz器件是非常有前途的。
2018-05-03 cond-mat.mes-hall physics.optics
Coulomb interactions and renormalization of semi-Dirac fermions near a topological Lifshitz transition
我们的目标是了解如何的光谱半狄拉克费米子重整化由于长程库仑电子-电子相互作用在拓扑Lifshitz过渡，两个狄拉克锥合并。在跃迁时，电子光谱的特征是在一个方向上有大量的二次色散，而在另一个方向上保持线性。我们发现，在最低阶，裸微扰理论中对准粒子质量的非常规对数平方（双对数）修正导致微扰重整化群方程的精确全解重化为强质量重整化.这种行为有效地消除了色散的曲率，并导致狄拉克锥恢复在低能量：系统流向狄拉克色散，这是各向异性的，但线性的动量，与相互作用依赖的对数调制。与恢复的临界狄拉克谱相关的贝里相位为零--这一性质由时间反演对称性保证，并且不受重整化的影响。我们的结果是在对比的行为，已发现在大-$N$的方法。
2021-01-06 cond-mat.mes-hall
Renormalization group approach to 2D Coulomb interacting Dirac fermions with random gauge potential
我们证明了二维空间中具有$1/r$库仑排斥和猝灭随机规范场的无质量Dirac粒子可以用一个不动点流形来描述，该流形可以在无序和相互作用强度方面微扰地访问，从而证实和推广了arXiv：0707.4171的结果.在小相互作用和小随机性下，存在一条红外稳定的固定曲线，该曲线在一个临界端点处与强相互作用红外不稳定线合并，沿该临界端点动力学临界指数$z=1$。
2007-10-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Magneto-Coulomb Drag and Hall Drag in Double-Layer Dirac Systems
我们发展了一个在强磁场中石墨烯层间动量转移的库仑阻力理论。该理论旨在应用于与朗道能级分离相比弱的无序系统，因此朗道能级混合弱，但与单个朗道能级内的相关能相比强，因此分数量子霍尔物理学不相关。我们发现，在对比的零场限制，纵向磁库仑阻力是有限的，实际上达到最大值的同时电荷中性点（CNP）的两个层。我们的理论还预测了一个相当大的霍尔阻力在远离CNP的密度。
2017-11-17 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
Interplay between tilt, disorder, and Coulomb interaction in type-I Dirac fermions
通过重整化群分析，研究了具有$x$方向倾斜的I型狄拉克半金属（DSM）中倾斜、无序和库仑相互作用的相互影响.无序和普通倾斜之间的相互作用产生沿着$x$方向的有效倾斜，这是物理上可观察到的倾斜。存在两种类型的无序，其增加有效倾斜并驱动从DSM相到扩散金属相的相变。扩散相变停止了有效倾斜的增加，并且扩散金属相中的原始狄拉克锥的表面仅略微倾斜。令人惊讶的是，狄拉克点被取代的散装节弧中的扩散金属相。库仑相互作用抑制了扩散相变，不利于块状节弧的形成。与此相反，还存在另外两种类型的无序，它们降低了有效倾斜，并且不引起相变。对于这两种类型的无序，库仑相互作用增强了它们的低能量相关性。库仑相互作用与任一种相互作用的共存导致一个稳定的红外不动点，其中两种相互作用的耦合强度相同，有效倾斜为零。原来倾斜的狄拉克半金属现在的反应就像一个非倾斜和相互作用的狄拉克半金属。我们的研究结果表明，倾斜，无序和库仑相互作用之间的相互作用的结果，在丰富的低能量属性的倾斜狄拉克费米子。
2019-09-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamic response functions of two-dimensional Dirac fermions with screened Coulomb and short-range interactions
我们考虑了屏蔽库仑相互作用的电子在石墨烯和确定其动态响应函数，如纵向和横向电导率和极化函数，并将它们的短程相互作用模型中的相应量进行比较。通过考虑电子速度的自能重整化和使用梯形近似来考虑顶点校正，确保沃德恒等式（电荷守恒定律）得到满足，对短程相互作用的所有阶数进行计算。我们的研究结果预测了在低于阈值$qv=ω$的特定频率下相互作用的电子-空穴对的共振响应，并进一步预测了足够强相互作用的不稳定性。
2020-04-12 cond-mat.mes-hall
Effect of Coulomb Interaction on Seebeck Coefficient of Organic Dirac Electron System $α$-(BEDT-TTF)$_2$I$_3$
受最近热电效应研究结果的启发，我们显示了库仑相互作用的Seebeck系数的基础上扩展的哈伯德模型，描述了一个轻微掺杂的有机狄拉克电子系统，$α$ -（BEDT-TTF）$_2$ I $_3$的电子态的影响。结果表明，库仑相互作用的Hartree项增强了电子-空穴能量能带结构的不对称性，改变了杂质散射对弛豫时间的能量依赖性，从而反映了态密度的形状.因此，塞贝克系数表现出非单调的$T$的依赖性，定性与实验结果一致。此外，我们还表明，塞贝克系数和霍尔系数的符号计算的线性响应理论不一定对应的符号的化学势使用修改后的Weyl模型与电子空穴不对称。这些结果指出，通过强库仑相互作用改变电子-空穴的不对称性，有可能控制Dirac电子系统中Seebeck系数的符号和大小.
2020-06-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Correlated second-order Dirac semimetals with Coulomb interactions
利用重整化群研究了长程库仑相互作用对二阶狄拉克半金属低温性质的影响。与一阶Dirac半金属相比，在连续极限下，全旋转对称性也被破坏，低能物理过程由两个无量纲参数控制：无量纲耦合常数和各向异性参数之比.我们表明，前者流到零，后者流到一个固定的值在低能量。因此，人们可以根据重整化微扰理论计算物理量。作为应用，我们通过求解重整化群方程确定了比热随温度的变化关系。在完全旋转对称性破缺之后，存在交叉温度标度$T_c$（和长度标度$L_c$）。只有当温度远小于$T_c$时，物理量才接近一阶狄拉克半金属的值。同样，当距离小于$L_c$时，屏蔽库仑势将变为各向异性，而在其尾部恢复为未屏蔽形式。
2021-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
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
Influence of Coulomb interaction on the anisotropic Dirac cone in graphene
各向异性狄拉克锥可以出现在许多相关电子系统中，例如铜酸盐超导体和变形石墨烯。利用重整化群方法和1/N展开研究了长程库仑相互作用对各向异性石墨烯物理性质的影响，其中N为Dirac费米子的味.我们的显式计算表明，各向异性的费米子速度流单调的各向同性的固定点在最低的能量限制在干净的石墨烯。然后，我们将三种类型的障碍，包括随机化学势，随机规范势，和随机质量，并表明库仑相互作用和障碍的相互作用，可以导致丰富和不寻常的行为。在强库仑相互作用和随机化学势的存在下，费米子速度在低能时趋于零，系统成为奇异的各向异性绝缘体.当存在库仑相互作用和其他两种无序时，系统比干净情况更快地流向各向同性低能不动点，表现出非费米液体行为.我们还研究了库仑相互作用的非微扰效应，重点研究了速度各向异性对动力学能隙的影响。结果表明，动力学能隙随费米子速度的减小（增大）而增大（抑制），但随速度各向异性的增大而减小。
2015-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
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
Breaking whispering-gallery modes of massless Dirac fermions in graphene quantum dots by Coulomb interaction
库仑相互作用在局域能级（束缚态）或电子平带中具有核心重要性，并且可能导致许多奇异量子相，例如石墨烯系统中的磁性相、超导相和拓扑相1 -14。在石墨烯单层中，载流子的相对论无质量狄拉克费米子性质使我们能够实现前所未有的准束缚态，其通过回音壁模式（WGM）暂时捕获，寿命（捕获时间）为~ 10 fs，在圆形石墨烯量子点（GQD）中15-20。在这里，我们表明，库仑相互作用仍然起着主导作用，在确定的电子性质的时间限制准束缚态。我们的扫描隧道显微镜（STM）和光谱（STS）测量表明，在GQD中的离散准束缚态将分裂成两个峰值时，它是部分填充。两个分裂峰的能量分离与GQD有效半径的倒数呈线性增加，表明分裂源于库仑相互作用。此外，我们发现两个分裂态的实空间分布在GQD的不同区域分开，以减少库仑相互作用，导致准束缚态的WGM破缺。
2020-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
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
Coulomb drag in graphene near the Dirac point
我们研究了双层石墨烯中狄拉克点附近的库仑阻力。特别强调的是干净的石墨烯的情况下，与电子-电子相互作用的输运性质占主导地位。使用量子动力学方程框架，我们表明，阻力成为$T$无关的清洁限制，$Tτ\to \infty$，其中$T$是温度和$1/τ$杂质散射率。对于较强的无序（或较低的温度），$Tτ\ll 1/α^2$，其中$α$是相互作用强度，动力学方程符合领先级（$α^2$）微扰结果。在更低的温度下，$Tτ\ll 1$（扩散区）这种贡献被抑制，而次阶（$α^3$）贡献变得重要;它产生一个以狄拉克点为中心的峰值，其幅度随着$Tτ$的降低而增加。
2012-06-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coulomb drag in topological materials
狄拉克费米子是现代凝聚态物理研究的前沿。已知它们存在于石墨烯、拓扑绝缘体和过渡金属二硫属化物等多种材料中，而在其他材料中发现了密切相关的外尔费米子。它们被预测为各种各样的技术应用，而最近预测和发现的量子化的大质量狄拉克费米子的反常霍尔效应被认为是一个潜在的网关向低能电子学。一些承载狄拉克费米子的材料是层间相干效应的天然平台，例如库仑阻力和激子凝聚。薄拓扑绝缘体膜的顶表面和底表面提供了这样的原型系统。在这里，我们描述了最近的见解库仑阻力之间的两层狄拉克费米子主要依赖于拓扑绝缘体膜作为一个极小模型。我们考虑非磁性的拓扑绝缘体，承载无质量的狄拉克费米子，和磁性的拓扑绝缘体，其中费米子是有质量的。我们讨论了一般条款的薄膜自旋密度矩阵的动态，概述了数值计算结果和近似的解析表达式，在适当的拖曳电阻率\r{ho} D在低温和低电子密度。在磁性拓扑绝缘体的主动层和被动层的平面外磁化，我们分析的异常霍尔效应在库仑阻力的作用。
2017-08-31 cond-mat.mes-hall
Coulomb interactions in systems of generalized semi-Dirac fermions
本研究通过重整化群分析，证明广义半狄拉克费米子中库仑相互作用引起的对数发散可重求和，从而在微扰区内恢复谱的线性性，并探讨了其对物理观测量的影响。
2025-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Distinguishing Coulomb and electron-phonon interactions for massless Dirac fermions
虽然石墨烯的许多物理性质可以在裸狄拉克能带的基础上定性地理解，但有具体证据表明电子-电子（EE）和电子-声子（EP）相互作用也可以发挥重要作用。我们讨论的策略，提取单独的图像的EE和EP相互作用，因为他们目前自己的电子谱密度和相关的自能。而对于动量$k$，等于其费米值$k_F$，则获得了难以分离成其两个组成部分的复合结构，在较小的$k$值处，谱函数在主要准粒子线的左侧和右侧显示出明显的非相干边带。这些图像分别的EE和EP相互作用，每一个是最突出的在自己的能量窗口。我们采用最大熵反演技术的自能量，揭示了电子-声子谱密度分离的激发谱，由于库仑关联。我们的计算表明，这种技术可以提供重要的新的见解非弹性散射过程中的石墨烯。
2012-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Excitonic pairing and insulating transition in two-dimensional semi-Dirac semimetals
足够强的长程库仑相互作用可以在无带隙的狄拉克半金属中诱导激子配对，从而产生有限的能隙并驱动半金属-绝缘体量子相变。这一现象与高能物理中的动力学手征对称性破缺十分相似。在大多数现实的狄拉克半金属中，包括悬浮的石墨烯，库仑相互作用太弱而不能打开激子隙。库仑相互作用在二维半狄拉克半金属中的低能作用比狄拉克半金属更重要，在二维半狄拉克半金属中，费米子谱的一个动量分量是线性的，另一个动量分量是二次的，并且确实导致费米液体理论的崩溃。通过求解Dyson-Schwinger方程，研究了二维半狄拉克半金属中激子能隙的动态产生，并证明了中等强度的库仑相互作用足以诱导激子配对.额外的短程四费米子耦合倾向于促进激子配对。在现有的半狄拉克半金属中，我们发现TiO $_{2}$ /VO $_{2}$纳米结构为实现激子绝缘体提供了一个有希望的候选者。利用重整化群方法分析了半狄拉克费米子在半金属-绝缘体量子临界点处激子序参量的量子临界涨落与无质量半狄拉克费米子的强耦合，揭示了半狄拉克费米子的非费米液体行为.
2017-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Coulomb impurity problem in graphene
我们解决了石墨烯中未屏蔽库仑电荷的问题，并计算了局域态密度和位移电荷作为能量和距离杂质的函数。这是通过两种不同的方法非微扰地完成的：（1）通过数值研究晶格上的紧束缚模型来精确地解决问题;（2）使用二维狄拉克方程的连续描述。我们表明，狄拉克方程，适当正则化时，提供了一个定性和定量的低能量描述的问题。格点解显示出狄拉克方程无法描述的额外特征，即束缚态的形成和范霍夫奇点的强重整化。
2007-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
