Interacting Dirac materials

We investigate the extent to which the class of Dirac materials in two-dimensions provides general statements about the behavior of both fermionic and bosonic Dirac quasiparticles in the interacting regime. For both quasiparticle types, we find common features for the interaction induced renormalization of the conical Dirac spectrum. We perform the perturbative renormalization analysis and compute the self-energy for both quasiparticle types with different interactions and collate previous results from the literature whenever necessary. Guided by the systematic presentation of our results in table1, we conclude that long-range interactions generically lead to an increase of the slope of the single-particle Dirac cone, whereas short-range interactions lead to a decrease. The quasiparticle statistics does not qualitatively impact the self-energy correction for long-range repulsion but does affect the behavior of short-range coupled systems, giving rise to different thermal power-law contributions. The possibility of a universal description of the Dirac materials based on these features is also mentioned.

À propos de ce résultat

Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.

Concepts associés (34)

Publications associées (36)

Quasi-particule

Les quasi-particules, ou quasiparticules, sont des entités conçues comme des particules et facilitant la description des systèmes de particules, particulièrement en physique de la matière condensée. Parmi les plus connues, on distingue les trous d'électrons qui peuvent être vus comme un "manque d'électron", et les phonons, qui décrivent des "paquets de vibration". Les solides sont formés de trois types de particules : les électrons, les protons et les neutrons.

Renormalisation

En théorie quantique des champs (ou QFT), en mécanique statistique des champs, dans la théorie des structures géométriques autosimilaires, une renormalisation est une manière, variable dans sa nature, de prendre la limite du continu quand certaines constructions statistiques et quantiques deviennent indéfinies. La renormalisation détermine la façon de relier les paramètres de la théorie quand ces paramètres à grande échelle diffèrent de leur valeur à petite échelle.

Équation de Dirac

L'équation de Dirac est une équation formulée par Paul Dirac en 1928 dans le cadre de sa mécanique quantique relativiste de l'électron. Il s'agit au départ d'une tentative pour incorporer la relativité restreinte à des modèles quantiques, avec une écriture linéaire entre la masse et l'impulsion. Cette équation décrit le comportement de particules élémentaires de spins demi-entiers, comme les électrons. Dirac cherchait à transformer l'équation de Schrödinger afin de la rendre invariante par l'action du groupe de Lorentz, en d'autre termes à la rendre compatible avec les principes de la relativité restreinte.

Physical and unphysical regimes of self-consistent many-body perturbation theory

Riccardo Rossi

In the standard framework of self-consistent many-body perturbation theory, the skeleton series for the self-energy is truncated at a finite order N and plugged into the Dyson equation, which is then solved for the propagator G(N). We consider two examples ...

Scipost Foundation2024

Magnon-phonon interactions enhance the gap at the Dirac point in the spin-wave spectra of CrI3 two-dimensional magnets

Iurii Timrov

Recent neutron-diffraction experiments in honeycomb CrI3 quasi-2D ferromagnets have evinced the existence of a gap at the Dirac point in their spin-wave spectra. The existence of this gap has been attributed to strong in-plane Dzyaloshinskii-Moriya or Kita ...

AMER PHYSICAL SOC2023

Structural Measures as Guides to Ultrastable States in Overjammed Packings

Sangwoo Kim

Jammed, disordered packings of given sets of particles possess a multitude of equilibrium states with different mechanical properties. Identifying and constructing desired states, e.g., of superior stability, is a complex task. Here, we show that in two-di ...

2022