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三维无序 Dirac 半金属中相互作用电子的量子相

介观与纳米尺度物理 2016-09-23 v2 无序系统与神经网络 强关联电子

摘要

我们从理论上研究了三维 Dirac 半金属在短程电子-电子相互作用和淬灭时间反演对称无序(但不包括质量无序)下的稳定性。首先,我们分别关注干净相互作用的和无相互作用的无序 Dirac 半金属,并表明它们支持两个不同的量子临界点。利用重整化群技术,我们发现,虽然由相互作用驱动的量子临界点在本质上是 \emph{高斯型}(平均场)的,描述了向各种对称性破缺相的量子相变,但由无序控制的临界点是 \emph{非高斯型} 的,捕捉到了向金属相的转变。我们基于无序顶点在 \emph{连续} 手性旋转下的变换对这些扩散量子临界点进行了分类。我们的弱耦合重整化群分析表明,在相互作用无序 Dirac 半金属(具有手性对称随机性)中,两个不同的量子临界点是稳定的,并且它们的相互交织产生了一个多临界点(在有限的相互作用和无序下)。相比之下,手性对称性破缺无序驱动的临界点对弱相互作用是不稳定的。我们分析了弱无序对 Dirac 半金属中有序化趋势的影响。然而,干净相互作用的临界点满足 \emph{Harris 判据},因此预期对键无序是不稳定的。尽管我们的弱耦合分析不足以确立这些不动点在强耦合区域(当相互作用和无序都很强时)的最终稳定性,但当相互作用或随机性足够弱时,它们仍能在很大的长度尺度上控制 Dirac 半金属的交叉行为。

关键词

引用

@article{arxiv.1511.06367,
  title  = {Quantum phases of interacting electrons in three-dimensional dirty Dirac semimetals},
  author = {Bitan Roy and Sankar Das Sarma},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1511.06367},
  year   = {2016}
}

备注

Published Version: 28 Pages, 10 Figures, 5 Tables, added discussion, new references