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耦合至相互作用二维拓扑绝缘体螺旋边缘态的 Kondo 量子点中的量子临界性

强关联电子 2015-06-03 v2 介观与纳米尺度物理

摘要

我们从理论上研究了耦合至具有 Luttinger 参数 0<K<10<K<1 的相互作用二维拓扑绝缘体(2DTI)螺旋边缘态的量子点中,单通道 Kondo(1CK)与双通道 Kondo(2CK)不动点之间的量子相变(QPT)。该模型曾在文献 [21] 中研究过,并通过玻色化映射为各向异性双通道 Kondo 模型。对于 K<1,基于简单的标度维度分析 [21],有人认为对于量子点与 2DTI 之间无限弱的隧穿,强耦合 2CK 不动点是稳定的。我们利用结合玻色化和近弱耦合及强耦合(2CK)不动点附近的再费米化技术的单圈重整化群(RG)方法,超越了裸标度维度分析重新审视了该模型。我们发现当 K -->1 时,2CK 不动点可能向 1CK 不动点不稳定,系统可能在 1CK 和 2CK 不动点之间经历量子相变。我们模型中的 QPT 源于 2DTI 中 Kondo 效应与螺旋 Luttinger 物理的结合,它是首个可通过受控 RG 方法实现的 1CK-2CK QPT 实例。我们从过渡附近的各种热力学量中提取了量子临界行为和交叉行为。我们的结果对于 1/2<K<1 范围内的粒子 - 空穴不对称性是稳健的。

关键词

引用

@article{arxiv.1201.5610,
  title  = {Quantum criticality in Kondo quantum dot coupled to helical edge states of interacting 2D topological insulators},
  author = {Chung-Hou Chung and Salman Silotri},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1201.5610},
  year   = {2015}
}

备注

17 pages, 9 figures, more details added, typos corrected, revised Sec. IV, V, Appendix A and B