科學傢在半表裡如一有勇無謀金屬-激子絕緣體相

  科學傢在半表裡如一有勇無謀金屬-激子絕緣體相變研究中取得新進展

 

  

  近日,合肥物質科學研讨院強磁場科學中心張昌錦課題組博士王景榮和中國科學技術大學劉國柱課題組协作在半金屬-激子絕緣體相變的研讨中获得新進展  。相關任务以Excitonic pairing and insulating transition in two-dimensional semi-Dirac semimetals 為題發表於Physical Review B。

  半金屬的費米面通常為離散的點,這導致費米能級的態密度為零。由於特别的費米面結構,半金屬中費米子激發之間的庫倫互相作用坚持長程性 。對於傳統金屬,費米子激發之間的庫倫作用則由於无限態密度導致的屏蔽效應而變成短程法官宣告接收佈京娜的認罪 ,稱本案的下一次聆訊將於2019年2月12日舉行,屆時將討論宣判日期互相作用。長程的庫倫作用強度有能够導致非費米液體行為,乃至量子相變。當庫倫作用足夠強的時候,半金屬中的費米子激發和空穴子激發將构成束縛對,體系變為激子絕緣體。由於潛在的重要應用,半金屬-激子絕緣體相變遭到瞭廣泛的理論和實驗關註。

  在較早的研讨中,包括基於自洽的Dyson-Schwinger(DS)能隙方程、重整化群剖析、蒙特卡洛模擬等办法的理論研讨都顯示懸掛在真空中的石墨烯的基態是激子絕緣體,而放置在SiO2基片的石墨烯的基態是半金屬。但是,Geim組隨後的實驗研讨顯示,當溫度很低的時候,懸掛在真空中的石墨烯也沒有出現激子其原創性以及文中陳說文字和內容未經本站證明,對本文以及其中全部或許局部內容、文字的真實性、完好性、及時性本站不作任何保證或承諾,請讀者僅作參考,並請自行核實相關內容絕緣相的跡象 。近期愈加完善的理論研讨标明,盡管接近發生激子絕緣體相變的臨界值,懸掛在真空中的本征的石墨烯中的庫倫作用的強度依然不敷以打開能隙  。關於半金屬中激子絕緣體相變進一步的研讨有兩個方向:第一,對石墨烯施加某種外加影響(比方拉力)來增大庫倫作用的強度;第二,探討其它半金屬中發生激子絕緣體相變的能够。

  王景榮等使用DS方程研讨瞭semi-Dirac半金屬中的激子絕緣體相變。Semi-Dirac半金屬中的費米子激發的色散關系在一個方向線性依賴於動量,在另一個方向依賴於動量的平方。相關計算标明,semi-Dirac半金屬比以石墨烯為代替的兩維Dirac半金屬更轻易在庫倫作用的影響下打開能隙而變成激子絕緣體。這種半金屬-激子絕緣體相變有能够具體在TiO2/VO2納米結構等體系中得以實現 。此外,基於重整化群理論的剖析顯示,在相變發生的量子臨界點四周,序參量的量子漲落導致體系表現出顯著的非費米液體行為 。

  該任务失掉國傢重點研發計劃項目、國傢自然科學基金以及安徽省自然科學基金項目的撑腰。

  文章鏈接

  

  (a)自發生成的能隙和庫倫作用強度的關系;(b)能隙對動量的依賴關系;(c)-(e)量子臨界點處波函數重整化因子和能量標度尺度的關系。

  

 

您可能还会对下面的文章感兴趣: