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类 D 类的无序二维准粒子:具有随机质量的 Dirac 费米子与脏超导体

介观与纳米尺度物理 2009-10-31 v3 超导电性

摘要

受马约纳类型哈密顿量支配的无序非相互作用准粒子——其中显著例子是破坏时间反演和自旋旋转对称性的脏超导体,或具有波动束强度的 2D 伊辛模型的费米子表征——被称为类 D。在二维空间中,这类弱无序系统可能拥有一种金属相,超出强无序情况下预期的绝缘相。我们表明,二维金属相源于自由马约纳费米子点,沿着 RG 轨迹的方向推进。为建立此结果,我们发展了非阿贝尔波数化方法的超函数推广。在金属绝缘子转变的金属侧,能态密度在零能处变为非零,这一特征通过类似动力学质量生成的机制实现。我们通过 N 种无序 Dirac 费米子模型中的映射到非线性 sigma 模型来探索这一特征,该模型封装了 Z_2 自旋自由度。我们计算了有限系统中的能态密度,并在易性极限下获得与类 D 的随机矩阵预测一致。涡旋无序是自由费米子点上的相关扰动,会改变低能处的能态密度,抑制局部 Z_2 自由度,从而导致不同的对称类 BD。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/9910480,
  title  = {Disordered 2d quasiparticles in class D: Dirac fermions with random mass, and dirty superconductors},
  author = {M. Bocquet and D. Serban and M. R. Zirnbauer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/9910480},
  year   = {2009}
}

备注

70 pages, published version