Singular responses of spin-incoherent Luttinger liquids
当局部势在时间上突然改变时,电子气转移到一个新的状态,该状态在很长一段时间内与没有局部势时的状态正交。这被称为安德森正交性灾难,它与所谓的X射线边缘或费米边缘奇点有关,并与隧道进入相互作用的一维费米子系统有关。光子吸收或隧穿态密度的有限频率响应经常表现出作为频率的函数的奇异行为:$(\frac{ω_{\rm th}}{ω-ω_{\rm th}})^αΘ(ω-ω_{\rm th})$其中$ω_{\rm th}$是阈值频率,$α$是表征奇异响应的指数。本文综述了自旋非相干Luttinger液体的奇异响应。这样的反应通常不属于上述熟悉的形式,而是典型地表现出对数校正,并在理论中的微观相互作用方面显示出更高的普适性。具体的预测,目前的实验情况进行了总结,并突出了与自旋非相干Luttinger液体的关键突出的理论问题。
2009-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coulomb drag between two spin incoherent Luttinger liquids
在足够低密度的一维电子气中,相邻电子之间的磁(自旋)交换能$J$相对于特征电荷能(费米能$E_F$)被指数抑制。在非零温度$T$下,可以达到能级$J \ll T \ll E_F$,我们称之为自旋非相干卢廷格液态。我们讨论了两个平行的量子线之间的库仑阻力在自旋非相干制度,以及交叉到这个状态从低温制度,通过使用一个模型的波动维格纳固体。对于固定的电子密度,当温度从零升高到高于$J$时,密度-密度关联中的$2k_F$振荡消失。其结果是,库仑阻力的温度依赖性显着改变,并可能导致非单调的依赖性。讨论了等密度和不等密度丝之间的阻力,以及丝中弱无序的影响。我们推测,弱无序可能发挥重要作用,在提取信息的量子线在真正的拖动实验。
2005-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Class of variational ansaetze for the "spin-incoherent" ground-state of a Luttinger liquid coupled to a spin bath
相互作用的一维电子系统通常被称为“Luttinger液体”,在有效低能理论中,自旋和电荷表现为具有独立能量尺度的单独自由度。"自旋不相干的Luttinger液体"描述了一种有限温度状态,当温度相对于费米能量非常小但大于特征自旋能量标度时实现。类似的物理学可以发生在基态中,当Luttinger液体耦合到自旋浴时,其通过其与自旋自由度的纠缠有效地引入"自旋温度"。我们表明,自旋非相干态可以写为一个因式分解的波函数,与自旋波函数,可以描述在一个价键形式主义。这使我们能够计算动量分布函数和纠缠熵的精确表达式。这不仅适用于两个反铁磁耦合的t-J链,而且适用于具有强相互作用传导电子的t-J-Kondo链。我们认为,这个理论是相当普遍的,可以描述一个家庭的问题,可以被称为“自旋不相干”。
2012-11-05 cond-mat.str-el
Spectral properties of a spin-incoherent Luttinger Liquid
给出了有限温度下强相互作用一维费米子系统的含时密度矩阵重整化群(DMRG)结果。当相互作用较强时,特征自旋能相对于特征电荷能被极大地抑制,从而允许当温度与自旋能相比较高但与电荷能相比较低时自旋不相干的Luttinger液体物理的可能性。使用DMRG,我们计算的$t-J$模型在任意温度下的自旋和电荷能量的光谱特性。我们研究了从Luttinger液体状态到自旋非相干状态的完全交叉,重点是小$J/t$,其中自旋非相干行为的特征更加明显。我们的方法使我们能够访问的分析棘手的制度,温度的顺序的自旋能,$T\sim J$。我们的结果应该是有帮助的实验,可能是在交叉制度,$T\sim J$的解释,并适用于一维冷原子气体的有限温度效应是可观的。该技术也可用于指导交叉制度的分析近似的发展。
2009-10-20 cond-mat.str-el
The Josephson current in Luttinger liquid-superconductor junctions
本文研究了通过与两个超导体接触的Luttinger液体的约瑟夫森电流。我们表明,它可以推导出的Casimir能量在一个双边界版本的sine-Gordon模型。我们开发了一个新的热力学Bethe Anglands,它结合了一个微妙的解析延拓过程,使我们能够计算这种能量在封闭的形式,并获得完整的电流交叉功能的情况下,完全正常的完整的Andreev反射。
2001-09-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
dc Josephson Effect in Metallic Single-Walled Carbon Nanotubes
研究了单壁金属碳纳米管与两个超导导线连接时的直流约瑟夫森效应。特别地,利用Luttinger液体理论,我们分析了电子-电子相互作用对超电流的影响。我们发现,在长结限制的纳米管,连同其特有的能带结构的强电子相关性,诱导振荡的临界电流作为结长度和/或纳米管电子填充的函数。这些振荡代表了纳米管的Luttinger液体物理学的特征,因为如果相互作用消失,它们就不存在。我们表明,这种效应可以被利用来反转超导电流的符号,实现可调谐的π结。
2007-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Influence of the Rashba effect on the Josephson current through a superconductor/Luttinger liquid/superconductor tunnel junction
计算了具有Rashba自旋轨道和电子-电子相互作用的一维量子线中的约瑟夫森电流。我们表明,Rashba和塞曼相互作用的相互作用引起了一个超导电流通过1D导体,这是异常的,在这个意义上说,它坚持在没有任何相位差的情况下,它所连接的两个超导导线。在Luttinger液体导线中,由Rashba相互作用引起的电子色散不对称性对传输不良的结起着重要作用。结果表明,对于一个弱或中等的电子-电子相互作用的等离子体激元模式的光谱局限于正常部分的结成为准随机的色散不对称的存在下。
2004-09-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fractional exclusion statistics and thermodynamics of the Hubbard chain in the spin-incoherent Luttinger liquid regime
用Bethe anomalization和玻色化方法描述了强耦合Hubbard链在\textit{spin-incoherent} Luttinger液体(LL)区的热力学:$J(\equiv 4t^2/U)\ll k_B T\ll E_F$,其中$t$是跳跃振幅,$U(\gg t)$是排斥的在位库仑相互作用,$k_B T (E_F\sim t)$是热(费米)能.本文介绍了一种分数朗道LL方法,它的$U=\infty$不动点被精确映射到一个具有两个服从Haldane-Wu \textit{exclusion}分数统计量的理想气体上.这种唯象的方法揭示了自旋非相干LL制度的几个热力学性质的行为:比热,电荷压缩性,磁化率,和德鲁德重量。事实上,除了跳跃(质量)重整化,分数朗道LL参数,由于准粒子相互作用,确定和与速度的holon和spinon的关系被揭开。由此获得的比热与以前的密度矩阵重整化群(DMRG)模拟的$t$ - $J$模型在自旋非相干制度非常好的协议。提供了一个相图和两个热力学路径来访问这个政权澄清数值和分析程序。进一步证明了在$U\gg k_B T$条件下,分数Landau LL熵和化学势的高$T$极限符合$t$模型的预期结果.最后,单粒子分布函数的有限温度Lanczos模拟证实了在以前的DMRG研究中观察到的自旋不相干制度和高$T$限制的特性。
2018-08-28 cond-mat.str-el
Thermal disruption of a Luttinger liquid
本研究利用一维⁶Li费米气体和Bragg光谱,实验观测热诱导自旋非相干Luttinger液体,揭示温度升高导致的自旋-电荷分离抑制、关联衰减及相干到非相干区域的渡越。
2023-06-02 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph
Dissipation-driven quantum phase transitions in a Tomonaga-Luttinger liquid electrostatically coupled to a metallic gate
研究了金属栅引起的耗散对相互作用一维电子液体低能特性的影响。作为到栅极的距离的函数,或线中的电子密度,系统经历从Tomonaga-Luttinger液态到两种耗散相的量子相变,其中一种具有有限的空间相关长度。我们还定义了一个对偶模型,它描述了一个有吸引力的一维金属与约瑟夫森耦合到一个肮脏的金属铅。
2006-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Currents and correlations in Luttinger liquids and carbon nanotubes at finite temperature and size: a bosonization study
我们考虑的问题,一维相互作用费米子局限于一个有限的大小,多通道几何。集中在Luttinger液体和碳纳米管,我们使用非平凡的边界条件来表示外部引线的影响,并应用我们的框架传输问题的约瑟夫森结设置。我们提出了一个精确的计算所有的关联函数,包括有限尺寸和温度的影响,两套可解的边界条件。在所有情况下,我们计算像约瑟夫森电流和配对序参量分布的物理量。
2002-11-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Luttinger liquid in contact with a Kramers pair of Majorana bound states
我们讨论了量子自旋霍尔系统上的约瑟夫森结中形成的Kramers对Majorana模的特征。我们表明,虽然忽略量子自旋霍尔边缘上的相互作用允许系统中的任意Andreev过程,但适度的排斥相互作用稳定了Andreev传输-空穴进入电子到达的相反方向。我们分析了重整化群方程,并推导出了一个非平凡的临界点的存在充分的强相互作用。
2016-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transconducting transition for a dynamic boundary coupled to several Luttinger liquids
我们研究了一个动态边界,例如一个可移动的杂质,耦合到N个独立的Tomonaga-Luttinger液体(TLLs),每个TLLs具有相互作用参数K。我们证明,当N>2时,在K>1/2时存在量子相变,此时TLL相位在粒子位置锁定在一起,导致非零的ε = e^2/Nh。强耦合的跃迁线在K=1- 1/N处终止,与大N时的结果一致。另一种类型的动态边界是耦合到N>2个TL的超导(或玻色-爱因斯坦凝聚体)晶粒,这里,跃迁信号也是相关约瑟夫森耦合的开始。
2018-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Breakdown of the Chiral Luttinger Liquid in One-Dimension
我们开发了一种费米子自举方法来求解一类无法用玻色子化处理的手征一维费米子模型。利用这个方案,我们表明,Luttinger液体行为的气体中的四个相互作用的手征马约拉纳费米子是高度敏感的速度简并。在改变一个手征费米子的速度时,一个尖锐的束缚(或反束缚)态从原始的Luttinger液体连续谱中分裂出来,切断X射线奇点,形成一个寿命随频率线性增长的宽非相干激发。
1999-01-01 cond-mat.str-el
Green's function for magnetically incoherent interacting electrons in one dimension
利用路径积分方法和玻色化方法,计算了温度远大于典型交换能但远低于费米能的"磁非相干“一维强相互作用电子气单粒子格林函数的低能渐近性质.格林函数具有自旋-电荷分离的特征,具有指数空间衰减和标度行为,相互作用相关的反常指数与任何幺正共形场论不一致。我们计算了低能下的隧穿态密度,发现它是能量的幂律,指数为$1/(4g)-1$,其中$g$是电荷扇区中的Luttinger相互作用参数.这种方法的简单性使潜在的物理学变得透明。我们的结果推广了Cheianov和Zvonarev [Phys. Rev. Lett. { \bf 92},176401(2004)]。
2004-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Intermediate fixed point in a Luttinger liquid with elastic and dissipative backscattering
在最近的工作[物理学。{ \bf 108},136401(2012)]我们已经解决了具有散射体的Luttinger液体的问题,该散射体允许相干和非相干散射通道。我们已经发现,与此模型相关的物理是从凯恩和费舍尔分析的弹性杂质设置,从Furusaki和Matveev研究的非弹性散射的情况下,有质的不同,从而提出了一个新的范式图片Luttinger液体与杂质。在这里,我们提出了一个广泛的研究这个问题的重整化群流,不动点景观,并在这些不动点附近的缩放。我们的分析是非微扰的弹性隧穿振幅,采用瞬子计算在一个或两个可用的弹性隧穿通道。我们的分析占非平凡的克莱因因素,这代表任何或费米子统计。这些克莱因因素需要考虑到由于高阶隧穿过程发生的事实。特别地,我们找到一个稳定的固定点,其中输入电流在前向和后向散射光束之间被分离为${1 \over 2}$ - $1\over 2$。完全后向散射和完全前向散射之间的这个中间固定点对于Luttinger参数$g<1$是稳定的。
2015-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Impurity induced coherent current oscillations in one-dimensional conductors
从理论上研究了排斥性Luttinger液体(LL)中单个杂质的电子输运,发现在与杂质势强度有关的阈值电压以上,直流电流$\bar I$伴随着频率为$f = \bar I/e$的相干振荡.与约瑟夫森结有一个类比:LL中的幂律I-V曲线的公知状态对应于临界电流以下的约瑟夫森电流的阻尼,而LL中的振荡状态可以与临界电流以上的约瑟夫森振荡进行比较。
2008-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Carrier-mediated spin helices in low-dimensional systems: Josephson-interference features and correlation renormalization
Institute of Physics, Academia Sinica(中央研究院物理研究所);Physics Division, National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心物理组)
本研究探讨耦合线系统中载流子介导的自旋螺旋序,通过变分方法分析能隙与模式重构,并利用约瑟夫森结输运探测螺旋纹理,揭示场可调干涉特征作为自旋纹理探针。
2026-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-incoherent behavior in the ground state of strongly correlated systems
人们普遍认为,具有无隙激发的强相互作用一维费米系统可以用Luttinger液体理论有效地描述。然而,当系统的温度与自旋能量相比是高的,但与电荷能量相比是小的时,系统变得“自旋不相干”。我们提出的数值证据表明,一维的“t-J-Kondo”晶格,由一个t-J链与本地化的自旋相互作用,显示所有的特征签名的自旋非相干物理,但在{ \it基态}。我们认为,类似的物理可能存在于广泛的强相互作用系统。
2010-09-27 cond-mat.str-el
The electron lifetime in Luttinger liquids
本文研究了通过Luttinger液体(LL)描述的纯弹道一维系统中电子波包的退相干。在一个有限的温度$T$和长时间$t$,我们表明,电子格林函数为一个固定的波矢量接近一个费米点$\exp(-t/τ_F)$衰减,而不是在短时间内发生的幂律行为,和新兴的电子寿命服从$τ_F^{-1}\propto T$自旋以及无自旋电子。对于强相互作用,$(Tτ_F)\ll 1$,反映了电子在LLS中不是一个好的朗道准粒子。我们证明了分数化是电子退相干的主要来源,以及自旋电子澄清特殊的电子质量重整化接近费米点。对于无自旋电子和弱相互作用,我们的直觉可以通过图解方法或费米黄金法则和约翰逊-奈奎斯特噪声图像来丰富。我们强调,电子寿命(和分数准粒子)可以揭示从Aharonov-Bohm实验或动量分辨隧穿。我们的目的是比较结果与自旋非相干和手性激光。
2006-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Gaussian Tunneling Model of c-Axis Twist Josephson Junctions
本文计算了高温超导体绕c轴扭转$ϕ_0$的c轴约瑟夫森隧穿临界电流密度$J^J_c$。我们将隧穿矩阵元的平方模拟为平行于结$<|t({\bf q})|^2>\propto\exp(-{\bf q}^2a^2/2π^2σ^2)$的波矢q的变化中的高斯。s波和扩展s波序参量(OP)的$J^J_c(ϕ_0)/J^J_c(0)$与Li { \it et al.}的Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$数据一致,但仅对强非相干隧穿$σ^2\ge0.25$有效。$d_{x^2-y^2}$波OP始终与数据不一致。此外,我们表明,巴索夫等人观察到的明显的常规求和规则的违反可能是可以理解的非相干的c轴隧穿,只要OP不是$d_{x^2-y^2}$波。
2000-05-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Josephson Effect Between Triplet Superconductors: A Self-Test for the Order Parameter Symmetry of Bechgaard Salts
我们表明,三重态超导体之间的约瑟夫森效应是敏感的跨结的d-矢量的相对取向。此外,我们指出约瑟夫森效应的温度和角度依赖性可以帮助区分不同的序参量对称性。我们讨论了相干和非相干隧穿过程,以及在非局域晶格Bogoliubov-deGennes方程的框架内表面束缚态的作用。
2003-02-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Luttinger liquid phenomenology and angle resolved photoemission for single layer $\chem{Bi_2Sr_{2-x}La_xCuO_{6+δ}}$ high--temperature superconductor
最近在$\chem{Bi_2Sr_{2-x}La_xCuO_{6+δ}}$高温超导体(Janowitz C. { \it等},{ \it Europhys. Lett.},{ \bf 60}(2002)615)在唯象的Luttinger液体框架内进行了解释,其中引入了谱函数的非费米液体标度指数和自旋-电荷分离。在布里渊区沿$Γ-M$线的反常格林函数与费米边和ARPES的低能部分拟合得很好。与具有Luttinger液体行为的一维模型相比,我们发现反常标度$α$和描述自旋-电荷分离的参数$δ$都是动量相关的。这个简单的Luttinger液体形式的格林函数不能解释光谱的高能部分。在这种能量状态下,额外的散射过程似乎可以产生实验观察到的宽非相干背景,其随着能量的倒数而减小。
2004-05-21 cond-mat.str-el
Electrical and thermal transport in the quasi-atomic limit of coupled Luttinger liquids
我们引入了一个新的准一维材料模型,激发有趣的,但尚未得到很好的理解的实验表明,二维聚合物薄膜是有前途的热电器件材料。我们考虑一个二维材料组成的许多一维系统,每个处理作为一个Luttinger液体,弱(非相干)之间的耦合。这种一维链内强相互作用和链间弱耦合的近似就是“准原子极限”。“我们找到了(链间)传输系数的积分表达式,包括电导率、热导率和热电势,并提取了它们对温度的幂律依赖性。Luttinger液体物理学表现为违反了Wiedemann-Franz定律; Lorenz数大于费米液体值,其倍数介于$γ^2$和$γ^4$之间,其中$γ\geq 1$是系统中电子-电子相互作用强度的度量。
2017-03-06 cond-mat.str-el
Effect of impurity pinning on conduction and specific heat in the Luttinger liquid
我们从理论上研究了两个与杂质脱钉相关的效应,这两个效应对于一维Luttinger液体(LL)和线性链CDW导体是常见的。首先,我们考虑了一维导电沟道中单个杂质的电子输运,并研究了在阈值电压以上与LL滑动相关的一种新的导电机制。在这种状态下的直流电流伴随着频率为$f =I/e$的振荡。这类似于线性链导体中的CDW脱钉扎、约瑟夫森效应和库仑阻塞。其次,我们发现,强钉扎的LL杂质导致的磁场依赖的低温比热类似于实验观察到的CDW化合物。我们解释这有利于形成的LL在直链化合物的可能性。
2008-11-24 cond-mat.str-el
Topological Interfaces of Luttinger Liquids
本文提出用特殊一维超导体及Josephson结阵列实现两个Luttinger液体的拓扑界面,并通过纠缠熵揭示其与场论预测不同的次领头界面熵。
2023-12-09 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Bound-State Instability of the Chiral Luttinger Liquid in One-Dimension
我们发展了一种新的Boot-strap方法来求解一类相互作用的一维手征费米子。传统的自旋右移电子相互作用模型具有SO(4)对称性,可以写成四个相互作用的马约拉纳费米子,每个费米子都有相同的速度。当这些马约拉纳费米子的速度不再相等时,我们已经找到了解决某些情况的方法。我们证明了一些细节的显着的结果,非骨架自能的修正相同的消失,这些模型,这使我们能够准确地解决他们。对于模型可以通过玻色化求解的情况,我们的方法可以显式地检查。然而,我们也能够解决一些新的情况下,激发光谱定性不同的Luttinger液体。特别令人感兴趣的是所谓的SO(3)模型,其中以一个速度运动的三重马约拉纳费米子与以另一个速度运动的单个马约拉纳费米子相互作用。我们表明,使用我们的方法,一个尖锐的绑定(或反绑定)状态从原来的Luttinger液体连续分裂,切断X射线奇点,形成一个广泛的非相干激发的寿命与频率线性增长。
1999-03-12 cond-mat.str-el
Imaging Tunable Luttinger Liquid Systems in van der Waals Heterostructures
本研究利用新型STM技术成像范德华异质结中层堆叠畴壁构成的可调谐Luttinger液体系统,揭示了不同电子密度下从Wigner晶体到电子近晶相液晶相的量子相变,为探索Luttinger液体物理提供了新平台。
2024-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunneling between coupled Luttinger liquids
我们考虑无自旋一维Luttinger液体链之间的隧穿问题。我们展示了如何将这个问题映射到4态手征时钟模型上,以及总电荷模式的自由玻色子。我们使用各种结果,其中一些是精确的,从可积手征Potts模型和公度/不公度转换的研究推导耦合Luttinger液体的物理。对于那些链间隧穿相关的链内相互作用强度,我们发现,它可以导致形成对称和反对称带分裂费米表面,这取决于链间隧穿和链间相互作用的相对强度。对于分裂的费米面,隧穿是相干的。当链间隧穿相关时,不可能有两个具有相同费米动量的无隙费米表面。然而,链间相互作用可以驱动间隙的形成,在这种情况下,链间运输将是不连贯的。我们评论的可能相关性,我们的结果在高T_c超导体的c轴输运。
2000-08-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Spin incoherent liquid and interaction-driven criticality in 1D Hubbard model
该研究基于热力学Bethe ansatz方程严格求解一维哈伯德模型,识别自旋不相干Luttinger液体参数区并研究其普适性质,同时建立相互作用驱动的临界性与接触敏感性联系,提出量子冷却方案。
2023-01-11 cond-mat.str-el
Josephson effect through a quantum dot array
我们分析了串联在超导电极之间的量子点阵列的基态性质。这个系统是由一个有限的哈伯德链两端耦合到BCS超导体。基态的计算采用Lanczos算法,在低能理论中,体超导体被有效的局部对势所取代。我们研究的约瑟夫森耦合($π$结的行为)作为模型参数的函数的符号反转的条件。结果以相图的形式呈现,该相图提供了随着系统尺寸的增加而对总趋势的直接总体看法,表现出强烈的奇偶效应。自旋-自旋关联函数和局部电荷的分析进一步深入了解的基态的性质,以及它是如何被转化的超导性的存在下,在铅。最后,我们研究了约瑟夫森电流与系统尺寸的缩放,并将这些结果与以前的计算约瑟夫森输运通过Luttinger液体。
2007-07-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optical conductivity of superconducting K{0.8}Fe{2-y}Se2 single crystals: Evidence for a Josephson-coupled phase
在临界温度Tc = 31 K的铁硫系超导体K{0.8}Fe{2-y} Se_2中,在高于和低于Tc的a-b平面上测量了宽频率范围的光学性质。室温下电导率是非相干的,但在T ~ Tc时变为相干的(类德鲁德);然而,R_ \Box ~ 64 k-Ohm,远高于超导体-绝缘体转变的阈值(R_ \Box = h/4e^2 ~ 6.9 k-Ohm)。在Tc以下,超流密度ρ s 0 ~ 48 × 10^3 cm^{-2}使该材料位于ρ s 0/8 ~ 4.4 σ dc Tc的标度线上,但在与约瑟夫森耦合有关的区域内,表明该材料是不均匀的,构成了约瑟夫森相。
2012-05-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Signatures of Strong Correlations in One-Dimensional Ultra-Cold Atomic Fermi Gases
最近在操纵超冷原子系统的成功允许探测不同的强关联制度在一维。通过调节原子间相互作用强度和陷阱参数,可以实现自旋相干和自旋非相干的Luttinger液体。我们确定的噪声相关性的密度波动作为一个强大的可观察性(唯一适用于被困原子气体的背景下),以区分这两个制度。最后,我们讨论了利用光晶格实现和实验探测这些现象的前景。
2008-04-07 cond-mat.other cond-mat.str-el physics.atom-ph
Platforms for the realization and characterization of Tomonaga-Luttinger liquids
本文综述多种实现和表征 Tomonaga-Luttinger 液体的实验平台,并阐明共形场论的适用边界及其对一维量子临界多体物理的意义。
2025-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Transverse transport in coupled strongly correlated electronic chains
利用精确对角化方法研究了耦合Luttinger液体体系中的单粒子链间跳跃。首先,研究了无自旋费米子的双链问题,以观察带分裂随表征一维Luttinger液体的指数α的变化。我们给出了数值证据,证明对于α \sim 0.4甚至更小的α值,链间相干跳跃(由非零分裂定义)可以完全抑制。的横向电导率示出表现出强的非相干部分,即使当相干链间跳跃被认为是发生(在小α值)。概述了准一维有机超导体或高温超导体的光学实验的意义。
1997-06-18 cond-mat.str-el
The dc Josephson current in a long multi-channel quantum wire
跨多通道SNS结的直流约瑟夫森电流计算通过求和的贡献,从子间隙Andreev束缚态,以及从连续状态内传播的超导引线。我们表明,在一个长的多通道的SNS结,在低温下,所有这些贡献加起来,使电流可以完全表示在费米能级在两个SN接口的单粒子正常和Andreev反射振幅。我们的推导适用于正常区和/或超导引线中的一般数量的沟道,而不假设SN界面处的散射过程:如果中心区内的沟道具有相同的色散关系,则它导致低温下电流的简单解析公式;如果中心区域内的沟道具有不同的色散关系,则允许根据仅涉及费米能级处的散射振幅的简单积分来表示电流。我们的结果激励使用低能量的有效边界哈密顿公式计算电流,这是至关重要的处理Luttinger液体相互作用的影响。
2014-07-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exact results of one-dimensional repulsive Hubbard model
本研究利用一维排斥Hubbard模型的Bethe Ansatz精确解,解析得到其分数激发、热力学、关联函数等性质,确定了自旋非相干Luttinger液体的特征与热力学形式,并提出基于量子临界性的绝热冷却方案。
2024-10-10 cond-mat.str-el
Asymmetric Zero-Bias Anomaly for Strongly Interacting Electrons in One Dimension
我们研究了一个系统的一维电子在政权的强排斥相互作用,其中的自旋交换耦合J是小的费米能量相比,和传统的Tomonaga-Luttinger理论不适用。我们发现,隧穿态密度有一个形式的非对称峰附近的费米能级为中心。在自旋非相干区中,温度比J大,态密度以费米能级测量的能量ε的幂律下降,正能量处的前因子是负能量处的两倍。相反,在低于J的温度下,态密度形成分裂峰,大部分权重移动到负ε。
2006-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Cavity mode waves during terahertz radiation from rectangular Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$ mesas
为了确定辐射的腔模部分是由跨越台面宽度$w$还是沿着台面长度$\ell$的波引起的,与“热点”相关,我们重新检查了来自Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$的矩形台面中的本征约瑟夫森结的辐射的角度依赖性[Wang { \it et al.},物理修订信函{ \bf 105},057002(2010)]。我们推导出的角度依赖性预期在这两种情况下的一般腔模式,其中台面的宽度对应于辐射波长的一半的整数倍。假设来自$ac$ Josephson电流源和腔磁表面电流密度源的相干辐射非相干地结合,拟合Kadowaki { \it et al.} [J.日本物理学会{ \bf 79},023703(2010)],其使用用于非相干组合的两个模型在两个波方向上具有平均值$\ell/w=5.17$,其分别对应于驻波和行波。结果表明,均匀$ac$ Josephson电流源加上沿矩形长度方向形成的腔波的组合输出与均匀$ac$ Josephson电流源加上沿宽度方向形成的腔波的组合输出的几率相等。然而,对于台面,其中$n\ell/2w$是积分的,其中$n$是矩形TM $^z_{n,0}$模式的指数,它示出,沿台面的长度的驻波腔模式波不辐射在$xz$平面垂直于台面的长度,这表明在这样的台面上的实验可能有助于解决这个问题。
2010-10-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Finite temperature dynamics of the Mott insulating Hubbard chain
本文采用数值和解析相结合的方法,研究了一维半满哈伯德模型在一定相互作用强度$U$和温度$T$范围内的动力学响应.使用含时密度矩阵重整化群(tDMRG)计算,我们发现,单粒子谱函数经历了一个交叉到自旋不相干的Luttinger液体制度的温度$T \sim J=4t^2/U$足够大的$U > 4t$。在较小的值的$U$和升高的温度下的光谱函数被发现表现出两个热加宽带的激发,让人想起在Hubbard-I近似中发现的。的动态密度-密度响应函数示出表现出有限的温度共振在低频率内的莫特间隙,具有类似于在带隙的量子自旋链中的Villain模式的物理起源。我们补充我们的数值计算,通过开发一个分析强耦合的方法在自旋非相干制度的低温动力学。
2017-10-17 cond-mat.str-el
Emergent Quantum Coherence from Instabilities of a Perturbed Fractionalized Spin Liquid
微扰对分数激发拓扑有序态的影响是非常有趣的。虽然小的扰动预计不会影响一个强大的TO,相当大的扰动必须导致新的路线的开始(S)。在真实的凝聚态系统中,这种紧急秩序的可观测性仍然是一个悬而未决的问题。在这里,我们详细介绍了如何一个无特色的Kitaev自旋液体严格TO让位于部分拓扑有序状态(S)共存的广泛的楼梯的新颖的“激子”订单的细分实体在塞曼场。我们提供了一系列奇怪的功能,从节点自旋金属,选择性莫特态的分形,Luttinger表面和隐藏的相干性,所有有影响力的共振价键的特性,以及在奇怪的金属背景下的分形费米液体的观点准精确和新颖的实现。作为一个新的应用,我们展示了如何约瑟夫森结阵列可能会表现出分数约瑟夫森振荡通量调谐作为一个特别新颖的表现紧急量子相干性。
2015-07-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The underscreened Kondo effect in ladder systems
通过将著名的Takhtajan-Babujan S=1链耦合到半满的一维电子气中,引入了一个新的Kondo阶梯模型,并利用量子场论方法求解了该模型.通过所谓的欠屏蔽近藤效应,这给了新的见解低维自旋液体系统。例如,在$k=π$处,尽管处于绝缘态,但光学电导率只显示赝能隙,自旋极化率中的相干磁振子峰与非相干自旋背景共存,磁化强度产生类分数量子化.更一般地说,这个问题属于活跃环境中的Luttinger液体类,这不仅是Kondo物理学的重要主题,也是条纹相或碳纳米管的重要主题。重费米子系统的实验后果进行了讨论。
1999-06-23 cond-mat.str-el
Spin-catalyzed hopping conductivity in disordered strongly interacting quantum wires
在具有强排斥相互作用的一维电子系统中,电荷激发的传播速度比自旋激发快得多。因此,这样的系统具有中间温度范围[称为“自旋非相干Luttinger液体”(SILL)状态],其中电荷激发是“冷的”(即,具有低熵),而自旋激发是“热的”。“我们探讨了在没有外部平衡源的情况下,SILL体系中电荷扇区无序的影响。我们认为,混乱本地化所有的电荷部门的激发,但是,自旋激发的保护,防止完全本地化,并作为一个热浴促进电荷和能量运输的渐近长时间尺度。电荷、自旋和能量的电导率彼此之间相差很大。主要的能量载体既不是电荷也不是自旋激发,而是中性的“声子”模式,它经历了我们讨论的非常规形式的跳跃传输。我们评论这些想法的实验和数值模拟的适用性。
2016-03-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Can one determine the underlying Fermi surface in the superconducting state of strongly correlated superconductors?
在强关联系统中,确定被超导(SC)带隙的底层费米面(FS)的问题是至关重要的,特别是在角度分辨光电发射实验中。在这里,我们探索各种定义的FS在超导状态下使用零能量格林函数,激发谱和动量分布。我们研究了(a)高Tc铜氧化物中的d波SC和(b)BCS-BEC交叉中的s波超流。在每一种情况下,我们表明,各种定义同意,在很大程度上,但他们都违反了卢廷格计数,并不包括总电子密度。我们讨论了化学势重整化和非相干谱重在这种破坏中的重要作用。
2006-10-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Momentum distribution and tunneling density of states of one-dimensional Fermonic SU(N) Hubbard model
研究了在无公度填充情况下具有SU(N)自旋对称性的一维费米哈伯德模型。在Luttinger液体理论的框架下,结合任意相互作用的Bethe Anglesia解,研究了低温下系统的格林函数、动量分布和隧穿态密度的基本性质。在强相互作用情况下,系统在中温Espin < T < Ec时进入自旋非相干区,我们将SU(2)情形下的路径积分方法推广到该区的SU(N)情形,得到了格林函数和隧穿态密度。我们得到的理论结果与SU(N)自旋对称的一维碱土原子系统的实验定性一致。研究了在大N下一维SU(N)费米Hubbard系统与一维无自旋玻色子系统的异同。
2019-03-19 cond-mat.str-el
Spin crossovers and superdiffusion in the one-dimensional Hubbard model
我们使用工具,从可积性和广义流体力学研究有限温度动力学的一维哈伯德模型。首先,我们研究电荷,自旋和能量传输远离半填充和零磁化,集中在强耦合制度,我们确定了丰富的温度和能量尺度的相互作用,不同的动力学制度之间的交叉。我们确定了一个中间温度制度类似于自旋不相干的Luttinger液体,其中自旋自由度是热的,但电荷自由度是在低温下。我们证明,自旋德鲁德重量表现出尖锐的功能,在这个政权和低温Luttinger液体政权之间的交叉,这是不存在的电荷和能量响应,并合理化这种行为的性质Bethe anomalous准粒子。然后,我们转向沿着特殊的线在相图中对应于半填充和/或零磁化的动力学,在一般的理由,我们预计,运输是亚弹道,但superdiffusive。我们提供了分析和数值证据的Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)的动力学标度(长度和时间尺度相关的通过$x\sim t^{2/3}$)沿这两条线和在$SO(4)$对称点,它们相交。我们的研究结果表明,自旋相干交叉和KPZ缩放可以在近期的实验与光晶格哈伯德模拟器访问。
2020-09-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Electron spectral function and algebraic spin liquid for the normal state of underdoped high $T_c$ superconductors
我们建议描述的自旋涨落在正常状态下的低掺杂高$T_{c}$超导体作为一个代数自旋液体的表现。我们已经在奴隶玻色子模型中进行了计算,以支持我们的建议。在自旋-电荷分离图中,正常态(自旋赝能隙相)由无质量的狄拉克费米子、带电玻色子和规范场描述。我们发现,规范相互作用是一个边缘微扰,并驱动平均场自由自旋子固定点到一个更复杂的自旋量子固定点-代数自旋液体,在那里的无隙激发相互作用在低能量。发现正常状态下的电子谱函数具有实验中观察到的类似Luttinger液体的线形。在超导态下得到的谱函数表明,当自旋和电荷复合时,相干准粒子峰是如何从非相干背景中出现的。
2001-05-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Low dimensional correlations under thermal fluctuations
本文研究了有限温度下,磁场作用下,无带隙相中不同温度$T\neq 0$,动量$q$和频率$ω$下量子自旋$1/2$梯的关联函数.我们使用含时密度矩阵重整化群(T-DMRG)在一些最佳的数值方案计算这些量。我们比较这些相关性的二聚量子自旋链和简单的自旋链,我们用类似的技术计算。我们分析了中间能量模式,并表明,温度的影响导致形成一个基本上色散模式对应于三重态模式的传播在一个不相干的背景下,与色散发生在非常低的温度完全不同。我们比较的低能量部分的频谱与预测的Tomonaga-Luttinger液体场论在有限温度下。我们表明,场论描述了一个非常强大的方式低能量的相关性的频率或温度的自然截止(有效色散)的系统。我们将讨论如何在例如中子散射实验中测试我们的结果。
2019-05-14 cond-mat.str-el
Interplay between Symmetric Exchange Anisotropy, Uniform Dzyaloshinskii-Moriya Interaction and Magnetic Fields in the Phase Diagram of Quantum Magnets and Superconductors
本文从理论上研究了均匀Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用、对称交换各向异性(其轴平行于DM矢量)和任意取向的磁场对一维自旋1/2反铁磁体的联合影响.我们发现,零温度相图包含三个竞争阶段:(i)的反铁磁体与Neel矢量的DM矢量和磁场所跨越的平面,(ii){\em二聚}反铁磁体与Neel矢量垂直的DM矢量和磁场,和(iii)无间隙Luttinger液体。相位(i)被沿着DM矢量的小磁场分量破坏,并且在超过易平面各向异性的临界值时是不稳定的,我们使用阿贝尔和非阿贝尔玻色子化以及微扰重整化群来估计易平面各向异性。我们提出了一个数学等效的自旋模型中的一维约瑟夫森结(JJ)阵列位于附近的大块超导体。我们讨论了类似物的磁相在超导的上下文中,并评论其实验可行性。
2010-01-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunneling transport of unitary fermions across the superfluid transition
我们研究了费米气体在超流相变中的输运,探讨了它对直流电驱动隧道结的响应。随着超流临界温度从下面越过,我们观察到从高度非线性到欧姆导电特性的演变,与对冷凝耗尽引起的约瑟夫森直流电流的临界击穿有关。此外,我们揭示了一个大的和占主导地位的异常贡献的电阻电流,达到最大值在最低达到的温度,促进凝聚体和声子Bogoliubov-安德森激发之间的隧道耦合。当温度升高时,超电流的归零标志着向正常相的转变,电导显著下降,但仍然比正常的、不相关的费米气体隧穿通过同一结的电导大得多。我们将这种增强的传输归因于声模的非相干隧穿,这种隧穿在不成对费米子的幺正碰撞流体动力学流体中保持弱阻尼。
2020-10-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el physics.atom-ph