三维狄拉克费米子的反铁磁相变

我们使用行列式量子蒙特卡洛（DQMC）模拟，基于立方晶格上的 $\pi$-流模型，研究电子-电子相互作用对三维（3D）狄拉克费米子的作用。我们表明 Hubbard 相互作用仅在高于有限临界相互作用强度时将 3D 狄拉克半金属驱动为反铁磁（AF）绝缘体，且长程 AF 序持续至有限温度。我们利用自旋结构因子的有限尺寸标度评估临界相互作用强度和温度。临界行为对应于量子临界点的 (3+1)d Gross-Neveu 普适类和热相变的 3D Heisenberg 普适类。我们进一步研究了双折射狄拉克费米子系统中的关联效应。发现临界相互作用强度 $U_c$ 随狄拉克锥速度的减小而降低，量化了速度对 3D 狄拉克费米子系统中临界相互作用强度的影响。我们的发现明确揭示了 3D 狄拉克费米子中的关联效应，并可能利用光晶格中的超冷原子观测到。