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反铁磁量子临界点附近二维狄拉克费米子的激子配对

强关联电子 2019-06-26 v3 介观与纳米尺度物理 材料科学

摘要

二维狄拉克费米子受到两类相互作用,即长程库仑相互作用与短程在位相互作用。当前者强度α\alpha大于某临界值αc\alpha_c时诱导激子配对,而后者当其强度UU超过阈值UcU_c时驱动反铁磁Mott转变。此处,我们借助Dyson-Schwinger方程方法研究这两类相互作用的相互作用对激子配对的影响。我们发现弱短程相互作用会提高临界值αc\alpha_c。当UU增大并接近UcU_c时,反铁磁序参量的量子涨落变得重要,并通过Yukawa耦合与狄拉克费米子相互作用。在同等处理库仑相互作用与Yukawa耦合相互作用后,我们表明当UUcU \rightarrow U_cαc\alpha_c被显著抬高。因此,激子配对在反铁磁量子临界点附近被强烈抑制。我们在UU-α\alpha平面上获得全局相图,并阐明激子绝缘相与反铁磁相之间由一中间半金属相分隔。这些结果为近期关于激子能隙产生的理论进展与悬浮石墨烯中已有实验间的不一致提供了可能的解释。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.07440,
  title  = {Excitonic pairing of two-dimensional Dirac fermions near the antiferromagnetic quantum critical point},
  author = {Hai-Xiao Xiao and Jing-Rong Wang and Zheng-Wei Wu and Guo-Zhu Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.07440},
  year   = {2019}
}

备注

12 pages, 9 figures, 1 table