幂律跳跃能带中的负有效质量转变与反常输运

我们研究了具有幂律跳跃$H_{ij} \propto |i - j|^{-\alpha}$的无自旋费米子的稳定性。结果表明，在精确的$\alpha_c =2$处，色散拐点与能带最小值合并，电荷载流子表现出向负有效质量区$m_\alpha^* < 0$的转变，其特征是在电场存在下的延迟输运。此外，$\alpha < 2$的能带必须伴随有$m_\alpha^* > 0$的反向载流子，具有正的能带曲率，从而稳定系统以维持平衡条件和适当的电响应。我们进一步研究了半经典输运和响应特性，发现对于1/r跳跃（$\alpha =1$）存在红外发散的导电率。该分析推广到维度$d$ = 1、2和3的规则晶格。