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二维狄拉克半金属中的费米子诱导量子临界性:非微扰流方程、不动点与临界指数

强关联电子 2017-10-10 v2 统计力学 高能物理 - 理论

摘要

我们建立了一个场景,其中量子相变中新自由度的涨落改变了相变的性质,使其超越了标准的 Landau-Ginzburg 范式。为此,我们在 2+1 维的 Gross-Neveu-Yukawa 模型中,研究了与 Z3\mathbb{Z}_3 对称序参量耦合的无能隙狄拉克费米子的量子相变,该模型适用于蜂窝晶格材料中的 Kekulé 相变。对于该模型,标准的 Landau-Ginzburg 方法由于作用量中存在对称性允许的三次项而暗示相变是一级的。然而在零温下,必须计入无质量狄拉克费米子的量子涨落。我们证明,这些涨落会降低相变原本的一级特性,甚至可能使其变为连续相变,这取决于狄拉克费米子的数量 NfN_f。我们采用非微扰泛函重整化群方法,在广泛的费米子数范围内研究该相变。我们首次得到了相变性质发生改变的临界 NfN_f。此外,研究表明,对于大的 NfN_f,相变从一级变为二级随维度的变化恰好发生在物理的 2+1 维。我们计算了临界指数,并预测了 Nf=2N_f =2 时对标度行为有显著修正。

关键词

引用

@article{arxiv.1705.08973,
  title  = {Fermion-induced quantum criticality in two-dimensional Dirac semimetals: Non-perturbative flow equations, fixed points and critical exponents},
  author = {Laura Classen and Igor F. Herbut and Michael M. Scherer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1705.08973},
  year   = {2017}
}

备注

12+5 pages, 5 figures