狄拉克材料中的腔体诱导的兰子绝缘与非费米-洛伊茨行为

我们研究二维狄拉克费米子嵌入由高阻抗超表面形成的深亚亚波长腔体中。我们指出，与传统金属边界不同，这些超表面支持准静电横磁模式，从而在二维电子之间传递长程相互作用。结合静电屏蔽和 Dyson-Schwinger 分析，我们显示，这种工程化的相互作用可质变地改变狄拉克材料的基态性质。对于费米味数 $N_{f}$ 小于临界值 $N_{c}=16/\pi$ 时，相互作用通过无穷阶量子相位转变驱动兰子绝缘相，并自发产生质量间隙。在 $N_{f}>N_{c}$ 时，系统保持无能隙，但进入非费米-洛伊茨临界相，其中准粒子残留被奇异地压制为零，狄拉克锥表现出非解析色散关系。此外，在垂直磁场下，腔体涨落动态地拉升所有 $N_{f}$ 的第零劳氏能级简并性。这些结果将高阻抗超表面腔体识别为工程相关狄拉克物质的有前景平台。