无序狄拉克费米子的超导性
强关联电子
2013-05-15 v3 介观与纳米尺度物理
统计力学
超导电性
摘要
我们研究了无序对两空间维度下具有吸引相互作用的无质量自旋狄拉克费米子的影响,并表明无序与吸引相互作用的结合对狄拉克半金属相是致命的。首先,我们推导了具有可调掺杂水平 ({\mu}) 和吸引强度 的洁净狄拉克费米子系统的零温相图。我们证明它包含两个相:超导体和狄拉克半金属。然后,我们表明任意弱的无序都会破坏狄拉克半金属,使其转变为超导体。我们讨论了长程无序和短程无序下的超导强度。对于长程无序,超导性在无序强度上是指数级微弱的。对于短程无序,均匀平均场分析预测超导性在无序强度上应是双指数级微弱的。然而,对介观涨落的更仔细处理表明,局部超导池应在高得多的温度下形成,并应在仅随弱无序指数级减小的温度下建立全局相位相干。我们还通过副本场论引入无序效应,讨论了无序对洁净系统量子临界点的影响。我们证明,无序是对超对称量子临界点的相关微扰。我们预期,在吸引相互作用存在的情况下,偏离临界点的流最终会进入超导相,尽管由于重正化群分析流向强耦合而无法得出确切结论。我们论证,尽管我们预期量子临界点会被掩埋在超导相之下,但临界点的特征可能在有限温度量子临界区中依然可见。
引用
@article{arxiv.1302.5113,
title = {Superconductivity of disordered Dirac fermions},
author = {Rahul Nandkishore and Joseph Maciejko and David A. Huse and S. L. Sondhi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1302.5113},
year = {2013}
}
备注
Added some discussion, particularly pertaining to proximity effect