基于量子蒙特卡罗和随机相位近似的半填满石墨烯中等离子体的比较研究

强相关材料的输运性质包含来自准粒子激发（如电子和空穴）以及由相互作用支撑的新兴集体激发（如声子和等离子体）的贡献。之前的工作 [Phys. Rev. B 106, 205127] 表明，石墨烯中长寿命等离子体的热激发在相互作用主导的 regime 中对热和动量输运具有显著贡献。因此，获取这些激发的详细信息对于理解以定量精度揭示hydrodynamic transport至关重要。另一方面，石墨烯等离子体的动力学通常通过 Dirac 锥近似下的扰动理论来研究，从而忽略了有限 Brillouin 区和更高阶扰动修正的效应。然而，这些效应对于强相互作用系统具有重要意义，包括自由石墨烯，其中有效耦合常数可达 2。因此，本文我们使用无偏 Quantum Monte Carlo (QMC) 计算半填满自由石墨烯中等离子体的行为。我们确认在 $\Gamma$ 点附近存在清晰的共振峰，报告它们的色散及其准粒子残留随动量的依赖性。与 Dirac 理论的随机相位近似 (RPA) 计算进行比较显示，QMC 计算中自动考虑的强相互作用和有限 Brillouin 区效应显著改变了结果。我们的发现凸显了在发展自由石墨烯电子输运理论时，需要考虑这些效应的必要性。