Levitation of quantum Hall critical states in a lattice model with spatially correlated disorder
研究了当无序强度增加,量子霍尔液体向霍尔绝缘体转变时,量子霍尔系统载流态的命运.我们研究了具有空间关联无序势的二维晶格模型,并利用递归格林函数方法和直接对角化结合能级统计方法计算了态密度和局域化长度。从知识的能量和无序的本地化长度和相应的朗道带的态密度(DOS)的依赖性,载流状态的无序-能量和无序-填充因子平面的运动可以跟踪通过调整无序强度。我们显示所有子带的结果,特别是陈省身和反陈省身状态的痕迹,以及DOS的峰值位置。对于小的无序强度$W$,我们恢复了众所周知的弱悬浮的临界状态,但我们也揭示了,对于较大的$W$,这些国家的强悬浮的朗道间隙没有合并。我们发现的行为是类似的指数,高斯和洛伦兹相关的无序势。我们的研究解决了以前发表的工作中的矛盾,证明冲突的结果是空间相关的无序势的一般晶格模型的特殊情况。为了测试连续朗道带之间的混合是否是所观察到的浮动的起源,我们截断我们的模型哈密顿量的希尔伯特空间,并计算在这些限制条件下的载流态的行为。
2003-03-11 cond-mat.mes-hall
Anomalous levitation and annihilation in Floquet topological insulators
二维拓扑绝缘体中的安德森局域化通过所谓的悬浮和对湮灭过程发生。随着无序度的增加,携带相反拓扑不变量的扩展体态在能量上相互靠近,减小了拓扑能隙的大小,最终相遇并定域。这导致了一个拓扑平凡的安德森绝缘体。在这里,我们介绍了异常悬浮和对湮灭,一个独特的过程,以磁驱动,或Floquet系统。由于准能谱的周期性,我们发现它是可能的拓扑间隙增加作为无序强度的函数。因此,在所有的体状态已经本地化,系统仍然拓扑非平凡的,形成一个异常的Floquet安德森绝缘体(AFAI)相。我们展示了一个具体的例子,这个过程中,通过现场潜在的“踢”添加到陈省身绝缘体模型的障碍。通过改变反冲之间的周期,我们可以调整系统中发生哪种类型(常规或异常)的悬浮和湮灭。我们希望我们的研究结果是适用于通用Floquet拓扑系统,并提供一个可访问的方式来实现AFAI实验,而不需要多步驱动方案。
2020-06-04 cond-mat.mes-hall
Correlated quantum percolation in the lowest Landau level
半经典模型和逾渗理论的结合为我们理解整数量子霍尔效应的局域化提供了信息。受经典逾渗的相关性的影响,我们研究了在最低朗道水平的幂律相关的无序势的存在下,电子本地化的数值。经典动力学和量子动力学之间的仔细比较表明,扩展的哈里斯准则适用于量子情况。这导致一个新的局域化量子临界点的整数量子霍尔系统的幂律相关的无序势的预测。我们证明了这些临界点的稳定性,除了竞争短程无序电位,并讨论可能的实验实现。
2003-11-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Quantum Percolation in Disordered Structures
在这堂课的讲稿中,我们展示了局部分布方法解决量子逾渗问题的能力。
2009-05-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport via classical percolation at quantum Hall plateau transitions
本文研究了无序二维电子气在强垂直磁场下的输运性质,重点研究了量子霍尔平台跃迁处的峰值纵向电导率$σ_{xx}^\mathrm{peak}$.我们使用一个本地的电导率模型,有效的温度足够高,使量子隧穿被抑制,考虑到随机漂移运动的电子在无序的潜在景观和非弹性过程中提供的电子-声子散射。提出了这个问题的图解解决方案,这导致了丰富的相互作用的传导机制,经典的渗流效应发挥了突出的作用。推导了高温极限下$σ_{xx}^\mathrm{peak}$的标度函数,该标度函数可用于从实验数据中提取经典渗流的普适临界指数。
2012-01-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Using Landau quantization to probe disorder in semiconductor heterostructures
针对低载流子密度下难以通过渗流理论准确估算半导体异质结无序度的问题,本研究实验验证了渗流密度与量子霍尔平台宽度的关联,提出了表征异质结无序的新方法。
2025-10-03 cond-mat.mes-hall
Disorder-free localization transition in a two-dimensional lattice gauge theory
无无序局域化是在相互作用量子多体系统如格点规范理论(LGT)中出现的一种新的遍历性破缺机制。虽然传统的多体局域化的量子局域化跃迁(QLT)的性质仍然存在争议,在这里,我们提供了第一个全面的表征QLT在二维(2D)的无序的情况下。无无序局域化可以出现在均匀的2D LGT中,例如U(1)量子链接模型(QLM),这是由于潜在的经典渗流跃迁将系统分裂成不连通的实空间簇。基于渗流模型,我们通过对有限尺寸实空间团簇的遍历性质的详细研究,利用能级间距统计和组态空间局域化,刻画了U(1)QLM中的QLT.我们认为存在两个制度-一个是大的有限大小的集群有效地表现非遍历,结果自然占配置空间中的干扰现象,另一个是所有大型集群遍历行为。作为一个中心的结果,在后一个政权,我们声称,QLT是等价的经典渗流过渡,因此是连续的。利用这种等价性,我们通过对渗透问题的有限尺寸标度分析来确定QLT的普适类和临界行为。
2022-10-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Critical Percolation Without Fine Tuning on the Surface of a Topological Superconductor
我们提出的数值证据表明,大多数二维表面态的块状拓扑超导体(TSC)坐在一个整数量子霍尔平台过渡。我们研究了具有淬火无序的CI类TSC表面态。低能量(有限能量)的表面状态被认为是临界离域的(安德森局域化)。我们证实了低能量的图片,但相反,发现有限能量状态也是离域的,具有独立于TSC缠绕数的普遍统计,并与自旋量子霍尔平台过渡(渗透)一致。
2018-06-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Quantum percolation in quasicrystals using continuous-time quantum walk
研究了量子粒子在准晶晶格上的渗流,并与正方晶格作了比较。在我们的研究中,我们考虑了五角对称的彭罗斯镶嵌和八角对称的阿曼-本克尔镶嵌的准晶晶格模型。量子粒子的动力学模型使用连续时间量子行走(CTQW)形式主义。我们提出了两个非周期准晶晶格和正方形晶格的CTQW的行为时,所有的顶点是连接的,当无序引入的形式断开的顶点之间的比较。与正方形晶格不同的是,在准晶晶格中,我们看到很大一部分量子态局限于原点周围。随着无序度的增加,准晶晶格上的粒子的逾渗概率比正方形晶格上的粒子的逾渗概率下降得更快。这项研究揭示了允许看到量子粒子在这些准晶晶格上渗流的最小断开分数。
2020-01-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph
Metal - Insulator Transition in 3D Quantum Percolation
利用简单立方晶格上的量子位点渗流模型研究了金属-绝缘体相变.本文用转移矩阵法计算了能量分布的二元体系的输运性质--朗道电导.我们详细计算了无序(绝缘位点的比率)-能量平面中的迁移率边缘,我们发现极端临界无序有点接近经典的逾渗阈值,比以前报道的。我们计算了沿迁移率边缘的临界指数$ν$,发现它是常数,与三维Anderson模型的临界指数相等,从而确定了共同的普适类。可能的例外是导带的中心,在那里,单参数缩放不再有效,或者有限尺寸效应是巨大的。这种说法的原因之一是在特定能量下电导的算术平均和几何平均结果之间的差异。只有几何平均值才能在带中心产生零临界无序,这是理论预测的。
2007-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Killing the Hofstadter butterfly, one bond at a time
当受到垂直磁场作用时,正方形晶格中的电子带形成霍夫斯塔德蝴蝶图案。我们研究了这种模式的演变作为一个功能的键渗流障碍(删除或稀释晶格键)。随着移除的键的浓度增加,蝴蝶图案被平滑地抽取。然而,在这个抽取过程中,频带发展出有趣的特性和特征。例如,在高无序极限下,即使大多数状态都是局域化的,一些蝴蝶状图案仍然存在。我们还分析了,在低的无序限制,渗流波函数(使用反参与比)和带隙的频谱的效果。我们通过分析小簇和有限大小的环来解释并提供我们结果中许多关键特征背后的原因。此外,我们还研究了键稀释对横向电导率($σ_{xy}$)的影响。我们表明,从清洁的限制,增加无序减少$σ_{xy}$为零,即使渗流的强度小于经典的渗流阈值。这表明,该系统经历了从整数量子霍尔态到局域安德森绝缘体超过键稀释的临界值的直接转变。我们进一步发现,靠近带边的能带比带中心的能带对无序更稳定。为了得到这些结果,我们使用耦合矩阵方法来计算无序系统的陈数。我们指出这些结果的相关性,在磁振荡签名。
2017-01-21 cond-mat.mes-hall
Disordered Chern insulator with a two step Floquet drive
我们探讨的物理陈绝缘体进行两步Floquet驱动。我们分析得到的相图,并表明,该系统可以表现出不同的拓扑相位特征的存在和手性的边缘模式的Floquet准能谱的两个散装差距,周围$0$和$π$。我们发现系统的相位依赖于驱动的平均值而不依赖于驱动的振幅。表征相位的体积拓扑不变量可以通过将一段时间内的酉演化映射到能量平凡但拓扑非平凡的时间演化来提取。大量的拓扑不变量的存在下,淬火无序的数值研究揭示了新的过渡诱导强无序(i)从不同的拓扑平凡的绝缘体阶段和(ii)从平凡的拓扑安德森绝缘体阶段在中间的无序强度。准能谱的水平统计的仔细分析表明,在这些过渡附近的“悬浮湮灭”机制。
2016-12-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Low percolation density and charge noise with holes in germanium
我们设计了平面Ge/SiGe异质结构,通过将应变Ge沟道定位在半导体/电介质界面下方55 nm处,实现了低无序和安静的空穴量子点操作。在异质结构场效应晶体管中,我们测量了$2.1\times10^{10}~\text{cm}^{-2}$的二维空穴传输的逾渗密度,这表明掩埋Ge沟道中的空穴所经历的非常低的无序势景观。这些Ge异质结构支持空穴量子点的安静操作,并且我们测量在1 Hz下低于检测限$\sqrt{S_\text{E}}=0.2~μ\text{eV}/\sqrt{\text{Hz}}$的电荷噪声水平。这些结果建立了平面Ge作为缩放二维自旋量子位阵列的有前途的平台。
2020-07-13 cond-mat.mes-hall quant-ph
Density inhomogeneity driven percolation metal-insulator transition and dimensional crossover in graphene nanoribbons
在石墨烯纳米带中的传输与能隙的频谱被认为是在存在的随机带电杂质中心。在低载流子密度下,我们预测并确定该系统表现出密度不均匀性驱动的二维金属-绝缘体转变,这是在渗流普适类。对于非常窄的石墨烯纳米带(宽度小于无序诱导的长度尺度),我们预测,应该有一个维度交叉的1D渗流普适性类与可观察到的签名在运输间隙。此外,在高载流子密度下,应该存在到玻尔兹曼输运状态的交叉。测得的电导率指数和临界密度与这种渗流过渡的情况是一致的。
2008-07-23 cond-mat.mes-hall