基于石墨烯介观结构的Sachdev-Ye-Kitaev模型中的电荷输运

摘要： 我们研究了一种最新提出的物理实现方案：在形状不规则的石墨烯薄片的零朗道能级区域实现Sachdev-Ye-Kitaev（SYK）模型。我们详细分析了这种与无相互作用引线耦合的量子点所呈现独特非费米液体态的电荷输运特征。该体系的性质本质上取决于引线横向模式数M与SYK量子点上费米子自由度数N的比值p，该比值可通过施加于量子点的磁场进行调控。我们提出的方案通过调节磁场，既能实现SYK模型特有的非平庸共形不变态，也能获得常规的费米液体态。在低温极限下，这两个相的无量纲线性响应电导分别呈现不同的p依赖关系，并在相变点出现普适跃变。研究发现相变两侧的温度或频率修正项分别呈现线性和平方标度律。在弱隧穿区，当偏压能量eU大于温度尺度kB T时，微分电导与外加电压偏置U的平方根倒数成正比；而当偏压能量eU小于温度尺度kB T时，则表现为电导恒定且与1/√T成正比的常规欧姆行为。我们还描述了非平衡电流-偏压特性，并讨论了上述极限行为之间的各种交叉过渡现象。