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二维 Dirac 半金属在双圈阶无 SO(4) 量子临界性

强关联电子 2023-12-19 v1 统计力学 高能物理 - 理论

摘要

在大规模量子蒙特卡洛模拟中,已发现二维 Dirac 费米子系统中反铁磁与超导的相对论量子临界性的证据。然而,相应的具有 Nf=2N_f=2 个四分量 Dirac 费米子耦合于两组三重态序参数的 (2+1)(2+1) 维 Gross--Neveu--Yukawa 场论在单圈阶并不展现重整化群不动点。相反,该理论仅对较大或极小的分数费米味数 NfN_f 具有一个临界点,由于不动点湮灭,其在物理情形 Nf=2N_f=2 附近的宽泛味数范围内消失。这提出了如何解释量子蒙特卡洛数据中观测到的标度塌缩的问题。在此,我们通过研究 4ϵ4-\epsilon 时空维数下双圈阶的广义模型,扩展了先前的重整化群分析。我们确定了不动点湮灭的上下临界味数的 ϵ\epsilon 修正,发现二者均朝向物理情形 Nf=2N_f=2 移动。然而,这一过程极为缓慢,使得外推至 ϵ=1\epsilon=1 仍表明在 2+12+1 维中不存在临界性。由此,我们确认了连续场论不具有稳定重整化群不动点、从而所考虑系统不应预期有真实量子临界性的结论。我们简要讨论了借助复共形场论的可能调和方案。此外,我们还在扩大的理论空间中探索了不动点结构,并识别出一个候选稳定不动点解。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.12426,
  title  = {Absence of SO(4) quantum criticality in Dirac semimetals at two-loop order},
  author = {Max Uetrecht and Igor F. Herbut and Emmanuel Stamou and Michael M. Scherer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.12426},
  year   = {2023}
}

备注

13 pages, 6 figures, 2 tables