无序 Weyl 半金属中的量子多重临界性
无序系统与神经网络
2018-01-24 v3 介观与纳米尺度物理
摘要
在固态材料的电子能带结构中，两个具有线性色散的能带接触点在动量空间中成对出现。当它们相互湮灭时，系统经历从三维 Weyl 半金属 (WSM) 相到能带绝缘体相（如 Chern 能带绝缘体 (CI) 相）的量子相变。该相变由一种在动量空间中具有类似“磁偶极子”对象的新临界理论描述。在本文中，我们揭示了该临界理论存在一个新颖的无序驱动的量子多重临界点，该临界点被三个量子相包围：重整化的 WSM 相、CI 相和扩散金属 (DM) 相。基于重整化群论证，我们首先阐明了在量子多重临界点处能带接触点附近的标度性质以及这三个相之间的所有相边界。基于对定域化长度、态密度和临界电导分布的数值计算，我们接下来证明了具有有限零能态密度 (zDOS) 的 CI 相与 DM 相之间的定域化-退定域化转变属于普通的 3D 幺正类。同时，具有零 zDOS 的 Chern 绝缘体相与重整化 Weyl 半金属 (WSM) 相之间的定域化-退定域化转变被证明是一个直接相变，其临界指数 ν=0.80±0.01。我们通过对临界理论的重整化群分析来解释这些数值结果。
引用
@article{arxiv.1710.00572,
title = {Quantum Multicriticality in Disordered Weyl Semimetal},
author = {Xunlong Luo and Baolong Xu and Tomi Ohtsuki and Ryuichi Shindou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.00572},
year = {2018}
}
备注
23 pages with 14 figures and 4 tables