无序二维狄拉克费米子中的输运标度与临界倾斜效应
无序系统与神经网络
2025-12-11 v1 介观与纳米尺度物理
强关联电子
摘要
二维狄拉克费米子广泛存在于凝聚态系统中,从拓扑相到量子临界点。自拓扑半金属问世以来,能带交叉点附近的狄拉克费米子色散常发生倾斜,倾斜已成为控制物理性质的关键参数。我们研究了倾斜如何在标量无序下影响倾斜二维狄拉克费米子的输运和谱性质。尽管我们的谱分析始终符合适当的高斯系综,表明存在去局域化,但电导率标度 g(L) 展现出令人惊讶丰富的行为。对于单个狄拉克节点(与量子霍尔转变和拓扑绝缘体表面态相关),我们发现 g(L)∼a₁log(L),其中倾斜依赖系数 a₁>0。有趣的是,当倾斜方向与输运方向对齐时,a₁ 以及因此 g(L) 在狄拉克节点的I型与II型临界点处出现尖峰。对于具有两个狄拉克节点且时间反演对称性未破缺的系统(与准二维狄拉克材料相关),我们发现 g(L)∼L^{a₁}(log L)^{a₂}。然而,我们发现了倾斜沿输运方向与垂直于输运方向之间的惊人张力。对于前者,a₁ 随倾斜角度改变符号,暗示倾斜驱动的局域化-去局域化转变,而对于后者,所有倾斜下 a₁<0,意味着局域化。这些局域化行为也与谱性质中观察到的去局域化存在张力,并表明实空间与希尔伯特空间中存在不同的局域化倾向。总体而言,我们的工作确定了倾斜作为揭示二维狄拉克材料中丰富和非传统输运物理的关键控制参数。
引用
@article{arxiv.2512.09133,
title = {Transport Scaling and Critical Tilt Effects in Disordered 2D Dirac Fermions},
author = {Swadeepan Nanda and Pavan Hosur},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.09133},
year = {2025}
}
备注
18 pages, 13 figures