耦合至 $\mathbb{Z}_2$ 规范场的带电费米子：超流性、禁闭与涌现狄拉克费米子
强关联电子
2017-02-09 v1
摘要
我们考虑了一个 2+1 维的带电费米子耦合至 规范场的模型，并研究了该体系中的禁闭相变。为了阐明该模型的相图，我们引入了一种在无符号问题行列式量子蒙特卡洛方法中处理高斯定律约束的方法，适用于任意电荷密度。对于一般电荷密度， 规范涨落介导配对，基态为有能隙超流体。超流性也出现在禁闭相中。这让人联想到 BCS-BEC 交叉，但此处发生的是真正的零温相变，且最大 在相变附近达到。在半填充时，也会获得一个在零温下有能隙的大费米面。然而，随着费米子跳跃增强，会自发产生 -通量相，其中涌现出对配对稳定的狄拉克费米子。与电子费米液体相比， 费米子的费米面体积变化无需破坏平移对称性。出乎意料的是，数值模拟表明去禁闭狄拉克相与禁闭超流相之间存在单一的连续相变，这与朴素预期的分裂相变（即费米子能隙先于禁闭出现）截然不同。
引用
@article{arxiv.1607.03892,
title = {Charged fermions coupled to $\mathbb{Z}_2$ gauge fields: Superfluidity, confinement and emergent Dirac fermions},
author = {Snir Gazit and Mohit Randeria and Ashvin Vishwanath},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.03892},
year = {2017}
}
备注
16 pages, 14 figures