强电场中的狄拉克费米子与石墨烯中的量子输运

我们将之前在具有 T 恒定电场的 QED 中对平均电流和能量 - 动量张量的非微扰计算结果推广到任意维度。找到了重整化的平均值；在大 T 极限下分离出这些平均值的真空极化和粒子产生贡献，其中真空极化贡献与单圈有效 Euler-Heisenberg 拉格朗日量相关。详细讨论了奇数维度的特殊性。我们将 2+1 维度中获得的一般结果适配到石墨烯狄拉克模型所实现的条件中。我们研究了低载流子密度和低温下石墨烯中的量子电子和能量输运，此时量子干涉效应很重要。我们对石墨烯中量子输运的描述基于 QED 中所谓的广义 Furry 图像，其中强外场被非微扰地考虑；这种方法不限于载流子的半经典近似，也不使用玻尔兹曼输运理论固有的任何统计假设。此外，我们考虑了石墨烯中平均电磁场的演化，计及物质场对外加场的反作用。我们求解了相应的 Dirac-Maxwell 方程组，并借助它们计算了有效平均电磁场以及电流和能量 - 动量张量的有效平均值。在低迁移率和高迁移率石墨烯样品中实验观察到的非线性和线性 I-V 特性，在所提出的框架内得到了很好的解释，其特殊性本质上是由于外加电场导致的真空载流子产生。