关键词:
非费米液体
Yukawa-SYK模型
转角石墨烯
量子蒙特卡洛
符号问题
摘要:
理解超越朗道费米液体所描述的凝聚态系统中的非费米液体行为,对于理解诸如重费米子系统,非常规超导中的奇异金属相等等,大有帮助。而因为被称为强关联系统的复杂棘手的体系,很难有简洁且普适的理论来进行处理,运用数值方法进行模拟来辅助我们对其的理解,就变的尤为重要,而无偏的量子蒙特卡洛方法,就是众多数值方法中的一种。在本论文中,作者首先讨论了运用量子蒙特卡洛方法对于有着自调整的量子临界性的Yukawa-SYK模型的数值模拟。对于通常的一大类会出现非费米液体行为的系统,总是通过将费米子和存在量子相变的玻色系统进行耦合,此时在量子临界区,存在与费米子耦合的无能隙的玻色模式,从而使得系统出现非费米液体的行为。这样的途径对于寻找不同模型的量子临界区有着很高精度的要求。而作者等人研究的Yukawa-SYK模型,通过将玻色子和费米子随机的耦合在一起,使得无论玻色子的裸质量是多少,随机的耦合后玻色子均变为无能隙,使得有着很大的范围来研究其非费米液体的行为。此外有着丰富物理如非常规超导和平带拓扑的转角石墨烯体系,作者发展了动量空间蒙特卡洛的方法,对于投影到平带的有着长程屏蔽库伦相互作用的转角石墨烯系统,进行了数值模拟。对于电中性,我们的计算给出了其基态更加倾向于克莱姆谷相干态,同时对于其动力学的行为进行了模拟,观察到了在Γ点附近类似的(2)铁磁的Goldstone模式。此外对于=-3的填充,作者等人的计算显示了伊辛型的热力学相变,通过计算相应的序参量和低温下的陈数,证明了其基态为量子反常霍尔效应态。而与此同时,作者等人还发展了尤其适用于投影转角系统的符号边界理论,给出了系统零温极限下符号的下界,并证明了对于一大类系统,其符号不同于往常的关于系统尺寸指数衰减,而是呈现出幂律衰减的行为。