Quantum Transport in Ladder-Type Networks: Role of nonlinearity, topology and spin
我们研究了电子、相孤子等通过零维量子点介观网络的量子输运。选择直梯和圆梯作为网络，每个梯与三个半无限引线耦合（一个引入，另外两个引出）。作为入射能量$ε$的函数的两个透射概率（TP）显示在临界能量$ε_c$处从反相非周期到简并周期谱的转变，该临界能量由体能量色散的分叉点确定。循环梯的TP仅取决于绕组数的奇偶性。引入单个缺失键（MB）或缺失步骤使$ε>ε_c$处的周期光谱的周期加倍。晶格常数的MB的移动导致在$ε<ε_c$的一个惊人的开关效应。在电场诱导的自旋轨道相互作用（SOI）存在下，对自旋非极化注入发生了明显的自旋过滤。对自旋极化注入，另一方面，自旋输运显示自旋翻转（磁化反转）振荡相对于SOI。我们还显示了孤子的作用，其运输的上下文中通过梯形网络。
2009-09-13 cond-mat.mes-hall
Correlated Insulator Collapse due to Quantum Avalanche via In-Gap Ladder States
本文提出电子-声子耦合模型，揭示关联绝缘体在任意小直流电场下通过带隙内阶梯态引发量子雪崩，导致能隙部分坍缩并发生绝缘体-金属转变，且声子谱决定CDW与莫特体系的不同转变机制。
2023-07-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunable zero modes and quantum interferences in flat-band topological insulators
研究了一类准一维拓扑绝缘体中Aharonov-Bohm（AB）笼化与拓扑保护的相互作用，我们称之为CSSH阶梯。它们是Creutz阶梯和SSH链的混合体，呈现出完全平坦带的状态和丰富的拓扑相图，具有多种受保护的零模式。这些在某些情况下让人想起Creutz阶梯边缘状态，在其他情况下让人想起SSH链边缘状态。此外，它们的高度可调谐性，以及由于AB笼化，它们即使在无梯级情况下的小系统中也保持拓扑保护的事实，使它们适合于量子信息的目的。其中一个阶梯可以属于BDI，AIII和D对称类，这取决于它的参数，后者在非超导模型中是不寻常的。两个模型也可以窝藏拓扑端模式，不遵循通常的体积边界对应，而是与陈数。最后，我们提出了一些实验设置，以实现CSSH梯子与当前的技术，专注于光子晶格的情况下。
2021-11-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fractional topological insulator precursors in spin-orbit fermion ladders
研究了分数拓扑绝缘体在自旋轨道耦合作用下的费米子梯中的先驱态。在一个微观激励玻色子化的方法，我们调查不同的竞争阶段取决于相同的自旋和自旋间的相互作用，在分数有效填充$ν=1/3$每自旋。在自旋解耦的限制，我们发现，已经温和的范围内的强排斥相互作用可能会导致一个部分带隙的状态与两个时间反转的副本的准一维劳克林相。这FTI前体竞争腿间部分间隙的相位显示准长程密度波秩序，但它可能是稳定的，如果相互作用有适当的各向异性，或足够接近SU（$2$）对称性，在腿空间。当FTI相存在时，它对小的自旋间相互作用具有适度的鲁棒性;这些引入了轨道反铁磁和键密度波特性的竞争部分间隙相。执行一个强耦合的FTI前体制度的分析，我们发现，自旋间相互作用的主要影响是诱导相关准粒子的前体FTI边缘模式之间的背散射。虽然这个过程的竞争与拓扑相，我们表明，通过考虑一系列的梯子，其影响可能会消失后，接近二维的情况下。考虑到时间反演对称性破缺扰动，我们还描述了一个协议，该协议自动泵$1/6$电荷每半个周期，从而提供了一个量化的FTI签名已经出现在单梯制度。
2019-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Phase controlled metal-insulator transition in multi-leg quasiperiodic optical lattices
本文研究了一个多腿梯形网络的紧束缚模型，该网络的位势和臂间跳变积分都具有连续的准周期调制。该模型模拟了超冷费米子或玻色子原子被囚禁在双阱势中的光晶格。观察到，通过调节捕获冷原子的干涉激光束，可以控制在位势与臂间跳跃积分之间的相对相位差，从而产生一个或多个绝对连续的子带和点状谱测度的混合谱.这开启了重入金属-绝缘体转变的可能性。揭示了上述相对相位差所起的微妙作用，并通过计算有限二腿和三腿梯形网络的多通道电子传输进行了数值验证。延伸的计算超出了两个腿的情况下是微不足道的，并在工作中进行了讨论。
2017-05-16 cond-mat.mes-hall
Current control of systems with a Peierls distortion by magnetic field
研究了具有Peierls畸变的梯形系统在磁通量中的隧穿现象，以及当隧穿电流沿外电场流过一维带隙链时，电子对绝缘体的响应.在没有磁场的情况下，梯形系统被电荷密度波阶绝缘。然后，随着磁场的增加，随着晶格畸变的消失，它变成金属。最后，间隙出现了，它变成了绝缘体。在金属状态下，拓扑转变也发生。为了说明这一现象，我们在阶梯模型中考虑了声子的畸变，并用Landau-Zener公式和瞬子方法计算了畸变能隙和跃迁几率.向金属态的转变将通过磁场应用于电流控制。
2018-09-28 cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium steady states of the electric-field-driven Mott insulator: Thermalization, emergent Wannier-Stark ladder, and dielectric breakdown
在这项工作中，我们探讨了紧急非平衡稳态所产生的可能性，从电场驱动的莫特绝缘体通过Keldysh-Floquet动力学平均场论（DMFT），它可以确定完全相互作用，非平衡稳态状态的格林函数与非相互作用对应物作为输入到DMFT自洽环。与延迟的组件，获得较小的格林函数的非相互作用系统提出了一个重要的障碍，因为热化的非相互作用系统仍然需要一个精确的理解的耗散机制。这项工作的一个关键突破是，非相互作用的小格林函数可以确定的Wannier-Stark阶梯（WSL）本征态，这是通过标准的正则系综根据马尔可夫量子主方程热化。结果表明，强关联和大电场之间的复杂相互作用可以产生一个序列的两个介电击穿与第一个由相干重建的Mott间隙内的中间间隙状态和第二个由非相干隧穿通过偏置的Hubbard带。据预测，重建的中间间隙态产生自己的出射WSL结构与减少的有效电场。这两个介电击穿介导的重入绝缘相，其特征在于由粒子数反转，导致不稳定的非均匀电流密度状态在弱电子杂质散射。
2014-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A new class of higher-order topological insulators that localize energy at arbitrary multiple sites
本文证明非局域SSH链的多重拓扑态可由最近邻耦合的局域非周期链继承，并构造出可在任意位置（含体内部）局域任意整数个0D拓扑态的高阶拓扑绝缘体，为可编程激光与信号增强提供新途径。
2024-08-09 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Direct manifestation of band topology in the winding number of the Wannier-Stark ladder
物质的拓扑量子相一直是当代凝聚态物理研究的热点。拓扑物质包括拓扑绝缘体、拓扑超导体和拓扑半金属等，它们的奇异性质一直受到人们的广泛关注。对于拓扑绝缘体来说，通过无间隙螺旋边缘或表面态的无耗散传输应该发挥决定性作用，不幸的是，由于样品边界中不可避免地诱发反向散射，这在实验中被证明很难实现。出于拓扑不变量和Zak相位之间的基本连接，在这里，我们表明，非平凡的二维和三维拓扑绝缘体，其特征在于陈数和$\mathbb{Z}_2$不变量，分别带拓扑，直接表现在绕组数的Wannier-Stark阶梯（WSL）下出现的电场。我们使用Floquet格林函数的形式主义表明，绕组数的WSL是强大的带间干扰，以及非磁性杂质散射。
2015-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quasiperiodic dynamical quantum phase transitions in multiband topological insulators and connections with entanglement entropy and fidelity susceptibility
本文研究了多带一维拓扑绝缘体中的Loschitron振幅和动力学量子相变。为此，我们引入了一个新的可解的多带模型的基础上的Su-Schrieffer-Heeger模型，推广到包含许多原子的单位细胞，但具有相同的对称性。这样的模型有一个更丰富的结构的动态量子相变比简单的两个带拓扑绝缘体模型通常考虑以前，与准周期和非周期的动态量子相变存在。此外，非周期性转变仍然可以发生在一个单一的拓扑相位猝灭。我们还调查了边界的贡献，从存在的拓扑保护边缘状态的这个模型。高原的边界返回率有关的拓扑结构的时间演变的哈密顿量，因此，一个动态的散装边界对应。我们继续考虑淬火后产生的纠缠熵的动力学，以及它与动力学量子相变的临界时间的潜在关系。最后，我们调查的保真度磁化率作为拓扑相变的指标，并找到一个简单的标度律作为我们的多带模型的频带数的函数，这被发现是相同的体积和边界保真度磁化率。
2020-01-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Engineering of many-body Majorana states in a topological insulator/s-wave superconductor heterostructure
我们研究了具有邻近诱导超导性的拓扑绝缘体薄膜中的涡旋链--一个很有前途的实现马约拉纳零模（MZMs）的平台--通过将其建模为两条腿的马约拉纳阶梯。虽然每对MZM杂交通过涡旋隧穿，我们在此表明，MZM可以稳定的梯子的两端与存在的倾斜外部磁场和四马约拉纳相互作用。通过控制磁场的方向和样品的厚度，得到了较好的相图。我们揭示了多体Majorana状态和相互作用诱导的拓扑相变，并确定平凡超导和公度/非公度电荷密度波状态的相图。
2017-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Absolutely continuous energy bands in the electronic spectrum of quasiperiodic ladder networks
在紧束缚描述下分析了准一维准周期梯形网络的能谱。特别是，我们表明，如果一组选定的网站在每一个链的梯子隧道耦合到量子点连接从一侧，绝对连续的子带可以在光谱中产生，如果一个适当的调谐点的潜力和点链耦合。详细讨论了非对角模型中两股和三股Fibonacci阶梯的典型情况。我们还讨论了当n变大时，一般n股梯形网络的重入绝缘体-金属转变的可能性。即使在具有相同成分的无序梯形网络的情况下，观察仍然有效。结果在分析上是精确的。
2014-01-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Spectral engineering and tunable thermoelectric behavior in a quasiperiodic ladder network
研究了双股准周期铜平均排列的电学性质和热电特性。双臂网络由紧束缚哈密顿量表示。这种不具有平移不变性的非周期网格的本征谱显著依赖于哈密顿量的参数。据观察，从现场能量和重叠积分矩阵之间的对易关系获得的参数之间的特定相关性，最终可以修改的光谱性质，并产生绝对连续的能量谱。这一部分是由非典型的扩展状态，有一个大的本地化长度证实连续的实空间重整化群方法步骤下的跳跃积分流。这听起来像是单粒子能态在这种非线性不变网络中的离域。此外，这可以通过选择性地选择参数的相对强度来随意设计。这种精确的相关性对热电行为有着至关重要的影响。热电系数的反常性质可能会启发实验学家设计可调谐热电器件。特定的相关性可以帮助我们随意调整连续带并确定带的位置。
2018-01-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Quantum criticality at the Chern-to-normal insulator transition
利用非周期固体的非对易Kubo公式[1-3]和最近发展的数值实现[4]，我们研究了强无序Chern绝缘体模型的电导率$σ$和电阻率$ρ$张量随费米能级和温度的变化。形式主义使我们能够收敛的温度低到足以进入量子临界区在陈平凡绝缘体过渡的输运系数。我们发现，在不同的温度下的$ρ_{xx}$ -曲线相交于一个单一的临界点，并且它们服从一个单参数标度律，其指数接近普遍接受的值为酉对称类。然而，当与整数量子霍尔效应中平台-绝缘体转变的既定实验事实相比时，我们发现普遍的临界电导$σ_{xx}^c$是其两倍大，是椭圆而不是半圆定律，并且不存在量子化的霍尔绝缘体相。
2013-04-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Polaron formation in insulators and the key role of hole scattering processes: Band insulators, charge density waves and Mott transition
本文在能带绝缘体、电荷密度波及莫特转变等关联绝缘态中研究极化子形成，揭示阶梯近似因粒子与空穴散射相空间可比而失效，并识别出能隙、粒子-空穴对称性等谱学特征。
2024-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Realization of Fractional Chern Insulators in the Thin-Torus-Limit with Ultracold Bosons
相互作用多体系统的拓扑态由于其基元激发的奇异性质而成为当前研究的热点。在本文中，我们提出了一个现实的实验装置实现这样一个阶段的一个简单的版本。我们展示了如何三角洲相互作用玻色子跳跃的链接的一维（1D）的梯子可以用来模拟薄环极限的二维（2D）的Hofstadter-哈伯德模型在四分之一的磁通量每个元格。玻色子可以被光学超晶格限制在阶梯形结构中，而合成磁场可以通过远离共振的拉曼光束来实现。我们表明，扭曲的边界条件可以实现，实现分数量化的无源泵浦。利用数值密度矩阵重整化群（DMRG）计算，我们证明了该模型的基态是一个不可压缩的拓扑电荷密度波（CDW）相，与相应的二维模型的1/2 Laughlin型态有关，每个晶格点平均填充$ρ= 1/8$.
2014-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Superfluid-Insulator transition of quantum Hall domain walls in bilayer graphene
我们考虑双层石墨烯的零填充量子霍尔铁磁态受到一个扭结状的垂直电场，它产生的电子态和低能量集体模式的畴壁被限制沿他们移动。特别是，它示出了两对集体螺旋模式形成在扭结的相对侧，每对由具有相同的螺旋度的模式。我们推导出一个有效的场论模型，这些模式的两个弱耦合各向异性量子自旋梯，通过控制的电场和磁场的参数可调。这产生了丰富的相图，其中由于模式的螺旋性质，不同的相位具有非常不同的电荷传导特性。最值得注意的是，这个系统可能表现出从超流体到绝缘相的转变。
2013-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Semianalytical study of excitons and quasiparticle band gap in two-dimensional insulators
在紧束缚近似下，对二维六方氮化硼单层膜中激子的束缚能进行了理论研究。导出了带间电子-空穴传播子的自洽方程，并在长波长范围内近似为标准氢原子的薛定谔方程。结果表明，在阶梯项中加入动态屏蔽库仑相互作用对正确描述激子结合能是至关重要的。这导致了自洽的本征值问题与动态屏蔽。研究了激子能量与轨道量子数的关系。我们预言，对于固定的主量子数，具有高轨道动量的态比具有低轨道动量的态具有低能量。利用导出的公式和实验光学带隙估算了准粒子带隙。在高极化率的限制下，采用半经典方法计算了激子的结合能。的TBA参数化支持从头计算。
2018-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
