Bose glass transition and spin-wave localization for 2D bosons in a random potential
本文发展了一种研究二维硬核玻色子在无规势$μ=\pm$ W中零温超流-绝缘体相变的自旋波方法。虽然在经典水平上,玻色凝聚超流体(SF)和带隙无序绝缘体之间没有干涉相,但量子涨落的引入导致了更丰富的物理学。当增加无序强度W时,玻色凝聚部分首先消失,在SF之前。然后,在有限区域内出现无间隙玻色玻璃相,直到绝缘体出现。此外,在强无序的SF制度,自旋波激发谱中的迁移率边缘被发现在有限的频率$Ω_c$与W减少,大概消失在玻色玻璃相。
2013-10-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dual theory of the superfluid-Bose glass transition in disordered Bose-Hubbard model in one and two dimensions
本文研究了在随机化学势和大整数平均粒子数下玻色-哈伯德模型的超流与绝缘基态之间的零温相变。对偶变换将纯玻色-哈伯德模型映射到一维(1D)的sine-Gordon理论和二维(2D)的三维希格斯电动力学。在一维中,对偶理论中的随机化学势耦合到对偶场的空间导数,在二维中表现为沿虚时间方向的随机磁场。我表明,从超流态在1D和2D的过渡总是由随机临界点控制。这是由于对偶理论中的一个耦合常数引起的,它是由随机化学势在大距离处产生的,代表了纯超流-莫特绝缘体固定点处的一个相关扰动。在大的距离上,1D中的对偶理论变得等同于无序量子流体的哈勒的宏观表示,其中所产生的项被识别为随机背散射。在2D中,所产生的耦合对应于代表涡环的复杂场的随机质量。用定维单圈场论重整化群计算了二维超流玻色玻璃不动点的临界指数为ν=1.38,z=1.93,以及跃迁σ_c = 0.26 e_{*} ^2 /h的普适电导率。
1998-05-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Weakly Pinned Bose Glass vs. Mott Insulator Phase in Superconductors
本文研究了在匹配场$B_Φ$附近辐照超导体中局域磁通线玻色玻璃相的性质。排斥涡的相互作用破坏了预测在$B=B_Φ$发生的莫特绝缘体相。对于穿透深度与平均缺陷距离$λ/ d \leq 1$的比率,莫特绝缘体奇异性的残余在磁化、体积模量和磁化弛豫中保持可见,因为B在$B_Φ$附近变化。对于$λ\geq d$,随后的弱钉扎玻色玻璃的特征在于软库仑能隙的钉扎能量分布。
1996-12-10 cond-mat.supr-con
Patterned Geometries and Hydrodynamics at the Vortex Bose Glass Transition
图案化照射的铜酸盐超导体与柱状缺陷允许新一代的实验,可以探测涡旋液体的性质,将它们限制在受控的几何形状。在这里,我们表明,这样的实验相结合的非均匀玻色玻璃标度理论与流体动力学描述的粘性流动的涡旋液体的分析,可以用来推断玻色玻璃化转变附近的临界行为。预测剪切粘度在玻色玻璃化转变时发散为$|T-T_{BG}|^{-z}$,其中$z\simeq 6$为动力学临界指数。
1999-01-26 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Bragg-Bose glass phase in vortex states of high-$T_{\rm c}$ superconductors with sparse and weak columnar defects
用大规模蒙特卡罗模拟方法对三维各向异性阻挫XY模型进行了模拟,得到了含{ \it稀疏弱}柱状缺陷的高$T_{\rm c}$超导体的涡旋态相图.首次在低密度柱状缺陷下数值观察到了以六角布拉格斑和发散倾斜模量为特征的布拉格-玻色玻璃相。随着缺陷密度的增加,熔化温度由于磁通线的“选择性钉扎”而增加。当缺陷密度进一步增加时,发生向玻色玻璃相的转变。在这两个玻璃相和涡旋液相之间观察到间隙液体区域。
2002-12-27 cond-mat.supr-con
The Two-Dimensional Disordered Boson Hubbard Model: Evidence for a Direct Mott Insulator-to-Superfluid Transition and Localization in the Bose Glass Phase
利用蒙特卡罗模拟研究了二维无序玻色子哈伯德模型在Villain表象下的玻色玻璃相和绝缘体到超流的转变.在玻色玻璃相的概率分布的局部磁化率被发现有一个$1/ χ^2$尾巴和虚时间格林函数代数衰减$C(τ) \sim τ^{-1}$,从而产生一个发散的全球磁化率。通过考虑参与比,它表明,在玻色玻璃相的激发是完全本地化和标度律的建立。对于相称的玻色子密度,我们发现一个直接的莫特绝缘体超流过渡没有干预玻色玻璃相弱无序。对于这种跃迁,我们得到了临界指数$z=1, ν=0.7\pm 0.1$和$η= 0.1 \pm 0.1$,它们与经典的三维XY模型的临界指数一致.这表明,在Mott叶的尖端,无序是不相关的,并且在这里,不等式$ν\ge2/d$被违反。
1997-03-14 cond-mat.supr-con
Bose glass and Mott insulator phase in the disordered boson Hubbard model
利用蒙特卡罗模拟研究了二维无序玻色子哈伯德模型的Villain表示。结果表明,玻色玻璃相的局域极化率概率分布具有1/χ^2-尾。这引起了发散,尽管粒子在这里是完全定域的,正如我们借助参与比证明的那样。我们证明了不可压缩的莫特波瓣内玻色玻璃相的存在下,并表明,直接莫特绝缘体超流过渡发生在叶尖。在这里,我们发现临界指数z=1,ν~0.7$和η~0.1,这让人想起了纯三维经典XY模型。
1996-12-09 cond-mat.supr-con
Simulation of Flux Lines with Columnar Pins: Bose Glass and Entangled Liquids
利用路径积分Monte Carlo方法,我们模拟了一个由多达1000条磁通量线组成的三维系统,并将其映射到一个(2+1)维相互作用玻色子系统上。随着温度的升高,我们发现从一个有序的固体到纠缠液体的磁通线的一阶熔化信号的缺陷密度和结构因子$S({\bf G})$在第一倒易晶格矢量的有限熵跳跃和尖锐的不连续性。在存在少量的强大的柱状针,我们发现,晶体转化为玻色玻璃相与补丁的晶体顺序成核周围的被困的旋涡,但没有整体的位置或取向顺序。这种玻璃相通过连续的转变熔化成有缺陷的纠缠液体。
2000-08-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Defect-unbinding and the Bose-glass transition in layered superconductors
在重离子辐照的Bi_2Sr_2CaCu_2O_8+d中,低场玻色玻璃化转变温度随着辐照诱导的柱状缺陷密度的增加而逐渐增加,但当密度超过1.5 x10^9 cm^-2时达到饱和。最大玻色玻璃温度对应于在不同涡线之间的二维饼状涡的扩散成为可能的温度,并且在该温度以上,涡的"线状“特征丧失。我们开发的玻色玻璃线的描述是在很好的定量协议与实验线获得广泛不同的值的轨道密度和材料参数。
2000-03-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Vortex Flow and Transverse Flux Screening at the Bose Glass Transition
研究了含柱状缺陷的非孪晶YBaCuO单晶的涡旋相图。这些随机分布的缺陷,由重离子辐照产生,预计将诱导一个“玻色玻璃”相的局部涡流的特点是消失的电阻和迈斯纳效应的磁场横向缺陷轴。我们用霍尔探针磁强计阵列直接观察横向迈斯纳效应。正如预测的那样,迈斯纳状态在温度Ts处破裂,温度Ts随着横向磁场的增加而线性降低。然而,Ts远低于由消失的电阻率确定的常规熔化温度Tm,这表明即使当旋转离开柱状缺陷时,通量线也有效地局部化的中间状态。
1999-12-17 cond-mat.supr-con
Ordered Bose Glass of Vortices in Superconducting YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7-δ}$ Thin Films with a Periodic Pin Lattice Created by Focused Helium Ion Irradiation
$_{2}$-$_{7-δ}$(YBCO)薄膜的富缺陷形貌导致了Abrikosov涡旋的玻璃状排列,这导致电阻在电流密度消失时消失。这种涡旋玻璃由纠缠的涡旋线,并确定了电压-电流等温线的特征标度。随机分布的柱状缺陷使涡旋线分层,并导致玻色玻璃。在这里,我们报告的观察有序玻色玻璃在YBCO薄膜与六角形阵列的柱状缺陷与30 nm的间距。在氦离子显微镜中,通过30 keV He $^+$离子的聚焦束来设计周期性钉扎景观。
2022-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.app-ph
Dual superfluid-Bose glass critical point in two dimensions and the universal conductivity
我们研究了二维零温无序玻色子系统的对偶理论的连续版本,该系统具有短程排斥和相称密度。对偶理论描述了玻色基态中的涡旋,并具有随机关联磁场中的3D经典标量电动力学的形式,在固定维度的RG计算中允许新的无序临界点。超流玻色玻璃临界点处的普适电导率和临界指数被计算为对偶耦合常数的固定点值的系列,到最低的非平凡阶:$σ_c = 0.25 (2e)^2 /h$,$ν=1.38$和$z=1.93$。与数值结果和实验进行了比较。
1997-10-30 cond-mat.supr-con
Bose-glass to Superfluid transition in the three-dimensional Bose-Hubbard Model
本文用Monte Carlo方法研究了三维玻色-哈伯德模型中玻色玻璃到超流的转变。采用几何蠕虫算法对经典的(3 + 1)维链路电流表示进行了仿真。超流刚度和可压缩性的有限尺寸标度分析(在大到16 × 16 × 16 × 512的晶格上)与动力学临界指数z = 3的值一致,与现有的标度和重整化群参数z = d一致。我们还发现相关长度指数的值$ν= 0.70(12)$,满足关系式$ν>= 2/d$。然而,对量子临界点处的关联函数C(r,τ)的详细研究与z的该值不一致。我们推测,这种差异可能是由于这样一个事实,即关联函数还没有达到真正的渐近行为,因为在本研究中使用的晶格相对较小的空间范围。
2006-01-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Critical Current of Type-II Superconductors in a Broken Bose Glass State
利用玻色子类比方法计算了被线缺陷钉扎的缺陷Abrikosov涡格的倾斜模量。它在长波长处趋于无穷大,这产生了对添加弱点钉扎中心具有鲁棒性的玻色玻璃态,并且这意味着对于与磁场无关的关于机械平衡的刚性平移,每个涡旋线具有回复力。当钉扎中心长度有限时,玻色玻璃态沿钉扎中心方向破碎。在这种情况下,临界电流将随着样品厚度的变化从二维过渡到三维。该交叉尤其可能发生在膜厚度远大于可比强度的点销所预期的膜厚度的情况下。以上所述与目前正在开发的用于导线技术的某些高温超导体薄膜中的临界电流所示的厚度依赖性进行了比较。
2007-12-05 cond-mat.supr-con
Asymmetric Field Profile in Bose Glass Phase of Irradiated YBa2Cu3O7-d: Loss of Interlayer Coherence around 1/3 of Matching Field
磁光成像在YBa_2Cu_3O_(7-d)与倾斜的柱状缺陷(CD的)示出了一个不对称的临界态场分布。观察到的滞后位移的轮廓脊(槽)从样品的中心是由沿CD的涡旋对齐起源的面内磁化解释。提取的面内与面外磁化分量的比率在匹配场($B_Φ$)的1/5处具有最大值,并且在$B_Φ/3$以上消失,表明在玻色玻璃相中,层间相干性在低于$B_Φ$时降低。与在辐照Bi_2Sr_2CaCu_2 O_(8 +y)中观察到的涡旋液体再耦合的影响进行了讨论。
2001-04-12 cond-mat.supr-con
Monte Carlo Simulation of the Crossover from Bose Glass to Bragg Glass Phase in Layered BSCCO with Columnar Defects
分层BSCCO样品的蒙特卡罗模拟被用来调查涡旋物质在低场的行为,特别是与可能发生的布拉格玻璃(BrG)相在低密度的柱状缺陷,一种现象,其特征在于流行的短距离超过长程序。在这个无位错的拓扑相位中,平移阶关联函数显示幂律衰减。对于磁感应$B=0.1$ kG的第一个布拉格峰的平面结构因子,六角序参量,和德劳内三角的数据分析表明,作为柱状缺陷的密度降低,\textit{crossover}(或过渡)从玻色玻璃BrG相发生在这个\textit{highly anisotropic}高T ${}_c$超导体。最重要的是,分析的{低温}三维涡-涡关联函数的结构因子,计算通过鞍点的方法和使用的数值数据作为输入,提供了明确的证据的{}幂律衰减的{发散}布拉格峰在BrG阶段,一个基本的功能,这是不明确的验证,只有在各向同性化合物。
2017-01-31 cond-mat.supr-con physics.comp-ph
The Elusive Bose Metal
传统的金属理论正处于危机之中。在过去的15年里,在低维系统中出现了一种意想不到的金属态萌芽,这与传统观点直接矛盾。例如,玻色子被认为存在于两种基态中的一种:凝聚在超导体中或局限在绝缘体中。然而,在薄金属合金膜上的几个实验已经观察到金属相破坏了超导体和绝缘体之间的直接转变。我们分析了绝缘体-超导体转变的实验,并认为介入的金属相是玻色子。所有相关的玻色金属的理论建议进行了讨论,特别是最近的想法,金属相是玻璃状的。研究了铜氧化物超导体中涡旋玻璃态的可能性。
2003-10-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Vortex Glass is a Metal: Unified Theory of the Magnetic Field and Disorder-Tuned Bose Metals
我们考虑了有磁场存在时的无序量子转子模型。我们分析了超导相、相玻璃相和顺磁相在多临界点附近的输运性质。我们发现,磁场使玻色子在玻璃相中的金属输运保持完整。在超导电性到玻色金属转变的附近,超导性以$(H-H_c)^{2}$与$H_c$的形式开启。该函数形式与实验观察到的MoGe中金属状态下电阻率的导通(即$R\approx R_c(H-H_c)^μ$、$1<μ<3$)非常一致。金属状态也被证明在三个空间维度上存在。此外,我们还表明,金属状态保持完整的欧姆耗散的存在下,尽管最近的索赔相反。由于$d=3$中的相玻璃与涡旋玻璃相同,我们得出结论,涡旋玻璃实际上是金属而不是T=0时的超导体。我们的分析统一了最近的实验涡旋玻璃系统中的线性电阻率保持非零低于假定的涡旋玻璃化转变和薄膜中的金属相已被观察到破坏从超导体到绝缘体的直接过渡的实验。
2006-06-21 cond-mat.supr-con
Properties of the Bose glass phase in irradiated superconductors near the matching field
本文用蒙特卡罗模拟方法研究了在匹配场B_Phi附近的辐照超导体玻色玻璃相中相互作用的局域磁通线的结构和输运性质,其中涡旋和柱状缺陷密度相等。对于一个完全随机的柱状钉分布在xy平面横向的磁场,我们的研究结果表明,排斥涡旋相互作用破坏的莫特绝缘体相,这是预测发生在B = B_Phi。另一方面,对于穿透深度与平均缺陷距离的比率λ/d <= 1,当B在B_Phi附近变化时,莫特绝缘体奇异性的特征残余在实验可获得的量中保持可见,如磁化强度、体积模量和磁化弛豫。对于空间上更规则的无序,例如,在近似三角形缺陷分布的情况下,我们发现莫特绝缘体相可以在相当大的相互作用范围λ/d内存在,因此可以在实验中观察到。
1998-01-26 cond-mat.supr-con
Angle-dependent Magnetoresistance of an Ordered Bose Glass of Vortices in YBa$_{2}$Cu$_{3}$O$_{7-δ}$ Thin Films with a Periodic Pinning~Lattice
超导$_{2}$ O $_{7-δ}$(YBCO)薄膜中的本征无序与超致密三角形晶格的30 nm间距的钉扎中心之间的竞争导致有序的玻色玻璃相涡旋。通过在YBCO薄膜的表面上扫描氦离子显微镜的聚焦光束以形成点缺陷的列,其中超导性被局部抑制,来创建样品。的电压-电流等温线揭示了临界行为和规模在附近的二级玻璃化转变。后者表现出一个明显的峰值,在熔融温度($T_g$)与施加的磁场($B_a$)在磁可磁化率场,随着玻璃波动的寿命急剧上升。在恒定的洛伦兹力的几何形状的角度相关的磁阻测量揭示了一个强大的各向异性增加相比,一个原始的参考膜的涡旋的密度相匹配的柱状缺陷。因此,钉扎由平行于柱状缺陷的磁场分量主导,暴露出其一维特征。这些结果支持有序玻色玻璃相的想法。
2023-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Temporal Berry Phase and the Emergence of Bose-Glass-Analog Phase in a Clean U(1) Superfluid
International Center for Quantum Materials, Peking University(北京大学量子材料中心);School of Physics, Peking University(北京大学物理学院)
本文研究了清洁 U(1) 超流中时间 Berry 阶对玻色玻璃类相形成的影响,揭示了其拓扑起源。
2026-08-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Glassy Dynamics in a heavy ion irradiated NbSe2 crystal
自从费舍尔提出涡旋玻璃作为一种新的热力学相以来,人们一直对玻璃态着迷,涡旋玻璃是一种真正的超导体,缺乏传统的长程序。虽然Fisher的原始模型考虑了点无序,但后来预测柱状缺陷(CD)也可以诱导玻璃化-特别是玻色玻璃相。在$_2$(YBCO)中,玻璃态可以引起温度($T$)依赖的热激活涡旋运动速率($S$)的不同行为.涡旋玻璃态在$S(T)$中产生平台,而玻色玻璃可以转变成承载涡旋激发的状态,称为双扭结,其可以膨胀,在$S(T)$中产生大的峰。虽然玻璃相已经在YBCO中得到了很好的研究,但很少有研究表明其他含有CD的材料可以有助于区分普遍行为。在这里,我们报告的有效性的CD倾斜约30 $°$从c轴减少$S$在NbSe $_2$晶体。当磁场平行于缺陷与c轴对齐时,磁化强度高5倍,并且$S$最小化。我们在两个磁场方向上都看到玻璃化的特征,但在$S(T)$中没有观察到峰值,在YBCO中观察到的值也没有观察到平台。我们讨论的可能性,竞争的障碍诱导场取向驱动的过渡从玻色玻璃到各向异性玻璃涉及点和柱状障碍。
2018-03-21 cond-mat.supr-con
Vortex Plastic Flow, $B(x,y,H(t)), M(H(t)), J_c(B(t))$, Deep in the Bose Glass and Mott-Insulator Regimes
我们提出了模拟磁通梯度驱动的超导涡旋相互作用的强柱状钉扎缺陷作为一个外部场$H(t)$是准静态地从零扫过匹配场$B_ϕ$。我们分析了几个可测量的量,包括局部磁通密度$ B(x,y,H(t))$,磁化$M(H(t))$,临界电流$J_{c}(B(t))$,和个人的涡流路径。我们发现一个显着的变化,这些数量的行为作为当地的磁通密度穿过$B_ϕ$,并量化它的许多微观钉扎参数。此外,我们发现,对于一个给定的引脚密度$J_c(B)$可以提高引脚之间的距离最大化$ B < B_ϕ $。
1996-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con supr-con
Phase diagram of hard-core bosons on clean and disordered 2-leg ladders: Mott insulator - Luttinger liquid - Bose glass
一维自由费米子和硬核玻色子通常被认为是等价的。事实上,当粒子被限制在链上的最近邻跳跃时,它们不能交换自己,因此几乎不经历它们自己的统计。除了依赖于所谓的乔丹-维格纳弦的非对角相关性之外,实空间的可观测量对于链上的自由费米子和硬核玻色子是相似的。有趣的是,通过仅耦合两条链,从而形成一个两条腿的梯子,粒子交换成为允许的,并导致自由费米子和硬核玻色子之间完全不同的物理。本文采用解析(强耦合、场论、重整化群)和数值(量子蒙特卡罗、密度矩阵重整化群)相结合的方法,研究了两条腿的梯形几何中硬核玻色子跳跃的表面简单但非平凡的模型.在半填充时,虽然只有在大的链间跳跃tperp > 2 t时费米子才出现能带绝缘体,但只要tperp \neq 0通过Kosterlitz-无跃迁,玻色子就会出现莫特能隙。远离半填充,情况甚至更有趣,因为无间隙Luttinger液体模式出现在具有非平凡填充依赖的Luttinger参数1/2 \leq Ks \leq 1的对称扇区中。讨论了冷原子实验、磁场中的自旋梯以及无序效应的结果。特别是,量子相变,预计在有限的无序强度之间的一维超流体和绝缘玻色玻璃相。
2011-03-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Phase diagram of the vortex system in layered superconductors with strong columnar pinning
我们提出了一个详细的调查结果的涡旋系统的低温性能的强各向异性层状超导体与随机阵列的柱状钉扎中心。我们的方法涉及数值最小化的自由能功能的时间平均的局部涡密度。它产生详细的涡密度分布的所有本地的自由能最小值,因此,允许任何所需的时间平均的本地涡密度的关联函数的计算。在恒定的磁感应强度的温度与钉浓度平面的相图的结果。我们确认,对于非常低的引脚浓度,低温相是布拉格玻璃,通过两个一阶步骤,分离的玻色玻璃相熔化成间隙液相。然而,在较高的浓度下,低温相是玻色玻璃,并且熔融转变变得连续。然后,过渡的特征在于在整个样品中的液体状区域的渗滤的开始。玻色玻璃的不均匀的局部熔化被发现发生。在较高温度下,间隙液体和完全未钉扎液体之间也存在脱钉扎交叉。在足够大的钉浓度下,脱钉线与玻色玻璃合并为间隙液体过渡。我们发现的许多特征已经在实验和模拟中观察到。我们讨论了我们的研究结果对未来的实验和理论工作的影响。
2005-05-06 cond-mat.supr-con
Parastatistics of charged bosons partly localised by impurities
考虑库仑排斥,导出了随机外势场中带电玻色子的热力学。一个简单的分析形式的配分函数的情况下,提出了非重叠的局域态(即少量的混乱)。局域玻色子的密度和比热在低于玻色-爱因斯坦凝聚温度时表现出一种特殊的非均匀温度依赖性。讨论了超流玻色玻璃相图。预测了一个新的相,它在T=0时是玻色玻璃,而在有限T时是超流体。
1997-12-01 cond-mat.supr-con
Conductivity in glass phases of disordered granular superconductors in magnetic fields
基于量子无序约瑟夫森结阵列,研究了磁场中三维颗粒超导体玻璃相的电导率。一个正确的列入欧姆耗散动力学导致玻璃相不同的直流电导率。相反,在没有耗散项的情况下,不管淬火无序的相关范围如何,都获得玻璃相中的金属响应,即,即使在所谓的玻色玻璃相中,实验上电阻率为零。
2009-06-08 cond-mat.supr-con
Melting and structure of the vortex solid in strongly anisotropic layered superconductors with random columnar pins
本文研究了强各向异性层状超导体中低温涡旋固体的熔化转变,其中随机柱状钉扎中心的浓度足够小,使得钉扎的面密度远小于涡旋线的面密度。外部磁场和柱状销都被假定为垂直于层的取向。我们的方法,涉及模型自由能泛函的数值最小化,不仅产生在局部极小值的泛函的自由能值,而且还详细的密度分布的系统在每个最小值:这使我们能够详细研究不同相的结构。我们发现,在这些钉浓度和低温下,晶体的稳定状态是一个拓扑有序的布拉格玻璃。这种近乎结晶的状态在两个步骤中熔化成间隙液体(一种液体,其中一小部分涡旋线仍然位于钉扎中心),因此布拉格玻璃和液体被一个窄相分离,我们从其密度结构分析中确定为多晶玻色玻璃。布拉格玻璃到玻色玻璃和玻色玻璃到间隙液体的转变都是一级的。我们还发现,一个本地熔化温度定义使用的标准的基础上的涡线的本地化程度表现出类似于在最近的实验中观察到的空间变化。
2004-01-29 cond-mat.supr-con