多外尔半金属中的量子相变与反常临界行为

通过重整化群分析，研究了由长程库仑相互作用与淬火无序共同作用引起的无隙双外尔和三外尔费米子的低能行为。研究发现，任意弱的无序都会驱动双外尔半金属发生量子相变，进入可压缩扩散金属态，且与无序类型和库仑相互作用强度无关。相反，在三外尔费米子系统的非相互作用极限下，其基态性质敏感依赖于特定的无序类型：任意弱的随机标量势或随机矢量势的$z$分量会将系统变为可压缩扩散金属态，而仅存在随机矢量势的$x$或$y$分量时则表现出稳定的临界行为。当三外尔费米子与随机标量势耦合时，系统在弱相互作用区变为扩散金属，但若库仑相互作用足够强则保持半金属态。库仑相互作用与随机矢量势的$x$或$y$分量的相互作用导致一个稳定的红外不动点，可能以临界行为为特征。当库仑相互作用与随机矢量势的$z$分量共存时，系统流向相互作用主导的强耦合区，可能驱动莫特绝缘体相变。因此很清楚，双外尔和三外尔费米子对相互作用和无序的响应表现出截然不同的低能行为。详细讨论了这种区别的物理解释。还考虑了长程库仑杂质在三外尔半金属中的作用。