相互作用 D 维费米液体中配对、电荷和自旋密度波不稳定性的微观机制

我们提出了一种解析理论，揭示了相互作用 $D$ 维费米液体内不稳定性的微观机制。我们的模型由一个 $D$ 维电子气组成，其受到有限范围的瞬时电子 - 电子相互作用，该范围超过平均粒子间距。通过单圈重整化群理论和玻色化方法评估了配对、电荷和自旋 susceptibility，得到了相同的结果。在排斥相互作用的情况下，当相互作用耦合强度达到一个普适临界值时，我们识别出一种趋向于绝缘自旋/电荷密度波序的内禀费米液体不稳定性。如果存在大小相同的电子和空穴口袋，基态是任意小排斥相互作用下的激子绝缘体。如果相互作用是吸引的，基态则是具有均匀凝聚态的单重态非 BCS 超导体。如果同时存在电子和空穴费米面，我们预测在临界耦合处会出现趋向于袋间配对密度波排序的不稳定性。这一预测为铜氧化物材料中超导电性的配对密度波情景提供了强有力的理论支持。由于其简单性和普适性，所提出的相互作用 $D$ 维费米液体内禀不稳定性的微观机制，为理解从超洁净半导体量子阱到高温超导体等各种量子材料中的量子相变奠定了坚实的理论基础。