费米面拓扑与金属-金属及金属-绝缘体转变的普适性:以d维Hatsugai-Kohmoto模型为例

该研究团队在前期理论基础上推进了与费米面拓扑结构(FST)变化相关的量子相变研究。该工作引入了三个核心概念:作为量子临界流形的费米面(由李-杨零点确定)、序参量𝒫(表征费米海的d维体积)以及特殊的FST普适性分类。通过对严格可解的Hatsugai-Kohmoto(HK)相互作用费米子模型(维度d=1,2,3)的分析,研究人员揭示了李-杨零点与Luttinger定理、高原定理(Oshikawa)之间的关联,并验证了Luttinger定理在HK模型中的适用性。研究证实,序参量𝒫和FST普适性分类能有效描述金属-能带/Mott绝缘体之间的相变,以及Lifshitz和van Hove无能隙-无能隙转变。其中无能隙相被确认为朗道费米液体(金属态)。除传统连续序参量范式外,该工作还运用同调理论分析FST转变,指出这些转变是Morse函数的临界点。为量化FST变化,研究人员采用欧拉示性数对HK模型各相进行了计算,并论证在临界点非简并条件下,FST普适性分类对相互作用及模型细节具有鲁棒性。

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提交arXiv: 2026-02-13 16:06

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