合肥研究院等在三維量子電動力學研究中取得進展

　　三維量子電動力學(QED3)是凝聚態物理中多種強關聯體系的有效模型，比如欠摻雜的銅氧化物高溫超導體，自旋為1/2的Kagome自旋液體等。基于QED3模型的理論研究顯示，在零溫下，狄拉克費米子在規范場的作用下將自發獲得質量，這種狄拉克費米子質量的自發生成在銅氧化物超導體中對應著反鐵磁序的形成。然而，在有限溫下，自發生成的質量卻無法恢復到零溫下的結果。因此，關于在有限溫度下的費米子質量的生成是當前關聯電子體系理論研究的難點。

　　中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心張昌錦課題組的王景榮博士與中國科學技術大學劉國柱課題組合作，提出一種新的近似方案，利用Dyson-Schwinger方程研究了有限溫下QED3模型中費米子質量的自發生成。在這種近似方案下，包含了規范場傳播子的橫向分量，在一定程度上考慮了規范場傳播子對于能量的依賴性，而且減除了紅外發散，同時數值計算的難度并沒有數量級上的增加。在這種近似方案下得到的自發生成的質量，可以定性地恢復零溫下結果的特點，定量上接近零溫下的結果。

　　該工作發表在Physical Review D上。審稿人認為：該工作研究的對象是粒子物理和凝聚態物理領域中具有挑戰性，而有極其重要的體系，該文在相關領域做出了突出的貢獻。

不同近似下零溫極限下自發生成費米子質量的對比，橫軸為紅外截斷，縱軸為費米子質量。(a)/(b): 忽略/考慮費米子質量對于規范場傳播子反饋效應。