具有半狄拉克节点电子费米面的铁基超导体中的量子相变理论

本文讨论了电子费米面具有“半狄拉克”节点的铁基超导体中的量子相变，将其描述为用向列序（nematic order）表征的$T=0$结构相变。我们推导并分析了一个描述半狄拉克节点费米子及其与描述该相变的 Ising 向列序耦合的有效低能理论，采用了该理论大-$N_f$版本的重正化群（RG）研究。该理论固有的洛伦兹不变性缺失导致了一种 RG 流结构，其中成对半狄拉克节点（$1\overline{1}$和$2\overline{2}$）处的速度$v_F$和$v_\Delta$在 RG 下通常以不同方式流动，这意味着节点电子能隙发生形变且$C_4$对称性破缺，从而解释了量子临界点（QCP）处的结构（四方至正交）相变。研究发现该理论具有高斯不动点$\lambda^*=0, (v_{\Delta}/v_F)^*=0$，且具有指向该不动点的稳定流线，表明这是一个二阶向列相变。将费米子 -Ising 向列玻色子相互作用解释为向列 Ising 序参量标量场涨落衰变为半狄拉克节点费米子的过程，我发现该理论出乎意料地表现为具有动力学临界指数$z = 1$的系统，反映了无阻尼量子临界动力学以及源自非（完全）相对论性场论的涌现完全相对论性场论，这是$(v_{\Delta}/v_F)^*=0$不动点的直接结果。向列临界涨落导致谱函数峰发生显著变化：在与向列 QCP 直接相关的临界点$\lambda_c$处，中心谱峰坍缩并分裂为节点周围的卫星谱峰。零模态密度态的消失导致了无阻尼的$z=1$量子临界动力学。