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具有二次能带接触点的二维费米系统的量子临界行为

强关联电子 2018-12-20 v2 介观与纳米尺度物理 高能物理 - 理论

摘要

我们考虑具有二次能带接触点(quadratic band touching)和C3C_3对称性的二维费米系统,这类系统可在Bernal堆垛蜂窝双层结构中实现。通过重正化群分析,我们证明了在密度-密度相互作用的有限取值处存在一个量子临界点,将弱耦合下的半金属无序相与强耦合下的带隙有序相分开。后者可表现为反铁磁、量子反常霍尔或电荷密度波序等。在半金属相中,由于非平庸相互作用诱导的自能修正,每个二次能带接触点分裂为四个狄拉克锥,我们将该自能修正计算至双圈阶。我们表明该量子临界点属于(2+1)(2+1)维Gross-Neveu普适类,其特征是涌现洛伦兹不变性和动力学临界指数z=1z=1。在有限温度T>0T > 0下,因此我们推测在中等TTz=2z=2与低温TTz=1z=1之间存在交叉,并构建了耦合强度与温度依赖的非平庸相图。

关键词

引用

@article{arxiv.1810.07695,
  title  = {Quantum critical behavior of two-dimensional Fermi systems with quadratic band touching},
  author = {Shouryya Ray and Matthias Vojta and Lukas Janssen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1810.07695},
  year   = {2018}
}

备注

17 pages, 6 figures. (v2) Additional remarks included, minor typos corrected; final version as published in PRB as Editors' Suggestion