费米流体中的时间反演对称性破缺与自发反常霍尔效应

我们研究了二维费米液体中自发非磁性时间反演对称性破缺，而不破坏平移对称性或U(1)电荷对称性。假设低能物理由费米子准粒子激发描述，我们为N能带模型识别了动量空间中的一种“涌现”局域U(1)^N对称性。对于一大类模型，包括所有单能带和双能带模型，我们发现时间反演和手征对称性破缺可以用与这种涌现局域U(1)^N对称性相关的U(1)^N规范理论来描述。这一结论使得时间反演对称性破缺态可以根据伴随的空间对称性破缺类型分为I型和II型。研究了每个类别的性质。特别地，我们展示了同时破坏时间反演和手征对称性的态由自发产生的贝里相位描述。我们还展示了几个不同微观动机模型中的时间反演对称性破缺相的例子，并在平均场近似下计算了它们相关的霍尔电导。还介绍了具有时间反演对称性破缺的费米子向列相，并讨论了在强关联模型（如Emery模型）中可能的实现。