二维激子绝缘转变的量子临界现象

我们研究了二维 Dirac 半金属与激子绝缘体之间相变的量子临界性。尽管系统具有半金属基态，只要系统接近激子绝缘转变，在有限温度和/或有限能量下就会存在激子配对的可见效应。为确定量子临界行为，我们考虑三种潜在重要的相互作用，包括 Dirac 费米子与激子序参量涨落之间的 Yukawa 耦合、长程库仑相互作用以及无序散射。我们采用重整化群技术研究这些相互作用如何影响量子临界性以及它们如何相互影响。我们首先在洁净极限下研究 Yukawa 耦合，表明其产生典型的非费米液体行为。向系统加入随机标势总会将此类非费米液体转变为可压缩扩散金属。相比之下，非费米液体行为被随机矢势进一步增强，但几乎不受随机质量影响。引入库仑相互作用可能定性地改变结果。特别地，对于弱随机标势，非费米液体态受库仑相互作用保护，仅当随机标势足够强时才变为扩散金属。当随机矢势或随机质量与 Yukawa 耦合和库仑相互作用共存时，系统为稳定的非费米液体态，前者情况下费米子速度流至常数，后者情况下被奇异重整化。这些量子临界现象可通过测量可观测量来探测。