Diffusion of excitation and power-law localization in long-range-coupled strongly disordered systems
我们调查扩散的激发在一维和二维晶格与随机现场的能量和确定性的长程耦合(跳跃)成反比的距离。在强无序系统中观察到三种扩散方式:短时间内的弹道运动,中间时间的标准扩散,以及长时间的固定相(饱和)。我们提出了一个有效的强耦合制度,解释了所观察到的动力学和弹道速度,扩散系数,渐近扩散范围的系统大小和无序强度通过简单的公式。我们还表明,从一个单一的网站扩散的长期渐近极限的职业形成一个重尾幂律分布。
2020-09-15 cond-mat.dis-nn
Anderson localization as position-dependent diffusion in disordered waveguides
我们表明,最近开发的自洽理论的安德森局域化与位置相关的扩散系数是在定量协议的超对称方法的$1/g_0^2$(与$g_0$的无量纲电导在没有干扰的影响)和大规模的{ \it从头算}模拟的经典波输运在无序波导,至少对于$g_0 \gtrsim 0.5$。在后一种情况下,即使在吸收的存在下也发现一致性。我们的数值结果证实了在开放无序介质中,安德森局域化的开始可以被看作是位置相关的扩散。
2010-07-12 cond-mat.dis-nn
Quantum Anomalous Parity Hall Effect in Magnetically Disordered Topological Insulator Films
在磁掺杂薄膜拓扑绝缘体中,排列磁矩产生支持单个手征边缘态的量子反常霍尔相位。我们表明,作为系统退磁,无序随机取向的磁矩可以产生一个“量子反常宇称霍尔”相位与\emph{helical}边缘模式保护的酉反射对称性。我们进一步表明,引入超导性,结合选择性的反射对称性的门,允许创建和操纵的马约拉纳零模式,通过纯电气手段和零施加磁场。
2019-07-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Hopping Conduction and Bacteria: Transport in Disordered Reaction-Diffusion Systems
本文报道了具有出生(A->2A)、死亡(A->0)和二元竞争(2A->A)过程的无序反应扩散系统中输运的一些基本结果。我们考虑一个模型,在这个模型中,增长过程只允许发生在某些地区--“绿洲”--而其余的空间--“沙漠”--对增长是敌对的。在绿洲密度较低的限制下,运输是通过罕见的“跳跃”事件介导的,因此需要在模型中纳入离散效应。首先考虑两个绿洲之间的运输,我们能够得到一个近似的表达式为人口穿越无序介质的平均时间。
2008-02-04 cond-mat.dis-nn
Intrinsic and extrinsic anomalous Hall effects in disordered magnetic Weyl semimetal
本文用数值方法研究了无序磁性Weyl半金属中的本征和非本征霍尔效应。我们表明,在Weyl金属,费米能量偏离Weyl点,霍尔和纵向电导表现出特定的关系,这是不同于众所周知的关系在整数量子霍尔系统。在外尔点附近,霍尔电导随着纵向电导的增加而增加。这种增加的行为表明存在额外的贡献霍尔电导从外尔锥的子带除了从体Berry曲率。我们还表明,由于自旋散射体(斜散射)的外显异常霍尔效应显着抑制外尔金属。
2021-12-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Time evolution of wave-packets in quasi-1D disordered media
本文用带随机矩阵方法研究了猝灭无序介质中波包的量子演化。我们已经获得了干净的数据的缩放属性在时间和带宽b的包宽度和其波动相对于无序实现。我们确认,在稳定状态下的包宽度的波动表现出异常标度,我们给出了一个新的估计的异常标度指数。这种异常的行为是与存在的非高斯尾巴的分布的数据包宽度。最后,我们分析了稳态概率分布,我们已经找到了1/b阶的有限带修正相对于Zhirov在无限带宽的限制下导出的理论公式。然而,在原点附近,更正为$O(1/\sqrt{b})$。
1999-10-27 cond-mat.dis-nn
Normal and anomalous diffusion of Brownian particles on disordered potentials
本文研究了布朗粒子在无序势场中从正常扩散到反常扩散的转变。势模型由一系列“势丘”(定义在恒定长度的单元格上)组成,其高度从给定的分布中随机选择。我们计算的扩散系数的精确表达式的情况下,任意分布的不相关的潜力。我们特别表明,当潜在的高度具有高斯分布(零均值和有限方差)的粒子的扩散总是正常的。与此相反,当势高分布为指数分布时,当系统温度低于临界温度时,扩散系数为零。我们计算分析的异常(亚扩散)阶段的扩散指数,通过使用所谓的“随机陷阱模型”。我们测试我们的预测通过Langevin模拟获得良好的协议,我们的数值计算的准确性。
2015-03-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Anomalous diffusion in disordered media and random quantum spin chains
利用随机环境中随机游动的Focker-Planck算子的持续概率和首本征值的精确表达式,我们建立了反常扩散的统计性质与随机量子自旋链的临界和非临界行为之间的基本关系.从这个对应中得到了许多新的精确结果,包括幸存随机游动的时空相关性和相应Focker-Planck算子的间隙分布。反过来,我们推导出解析的随机横场伊辛自旋链在格里菲斯-麦考伊区域的动力学指数。
1998-04-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Quantum Diffusion and Localization in Disordered Electronic Systems
本文在单带紧束缚模型的框架下,数值研究了电子波包在具有在位二元无序的一维系统中的扩散。通过假设连续杂质之间的距离$\ell$的分布服从幂律$P(\ell) \sim \ell^{-α}$来并入分形性质。对于合适的$α$范围,我们发现系统范围的反常扩散。通过外加电场引入非对称扩散效应,得到了与倾斜InP/InGaAs/InP量子阱中光生电子空穴等离子体类似的结果.
2008-07-07 cond-mat.dis-nn
Anomalous coarsening in disordered exclusion processes
我们研究了三种不同的具有猝灭无序跳跃率的简单排斥过程中的粗化现象。在完全不对称过程的情况下,早期的唯象描述的改进,产生的长度尺度的时间依赖性$ξ(t)\sim t/(\ln t)^2$,这是发现与蒙特卡罗模拟的结果是一致的。对于部分非对称过程,蒙特卡罗模拟和数值平均场计算证实了唯象理论预测的缓慢粗化过程。最后,在一个双向,两车道模型随机车道变化率的粗化进行了研究。在这里,蒙特卡罗模拟表明一个不寻常的依赖粒子密度的动力学指数。
2012-08-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Effect of Electric Field on Diffusion in Disordered Materials II. Two- and Three-dimensional Hopping Transport
在先前的论文[Nenashev等人,arXiv:0912.3161]对一维高斯无序系统中依赖于场的跳跃扩散系数D(F)提出了一种经数值模拟证实的解析理论。该文件的主要结果是线性的,非解析场的扩散系数在低电场的依赖性。本文建立了三维和二维高斯无序系统在跳跃输运状态下的场相关扩散系数的解析理论。该理论预测了一个光滑的抛物线场依赖的扩散系数在低场。这一结果得到了Monte Carlo计算机模拟的支持。尽管平滑场的依赖性的流动性和纵向扩散,传统的爱因斯坦形式的这些传输系数之间的关系被证明是违反即使在非常低的电场。
2009-12-16 cond-mat.dis-nn
Anomalous localization enhancement in one-dimensional non-Hermitian disordered lattices
我们数值研究了由非厄米无序哈密顿描述的一维随机晶格中本征态的局域化性质,其中无序和非厄米性同时插入在位势中。我们计算了平均参与数,香农熵和结构熵作为其他参数的函数。结果表明,在虚随机势存在下,所有本征态都局域在热力学极限内,并且在带中心发生强烈的反常安德森局域化。在通常的本地化异常,观察到一个较弱的本地化,本地化的本征态附近的带中心强烈增强在本非厄米模型。这一现象与大量具有纯虚能量本征值的强定域态的出现有关。
2020-01-06 cond-mat.dis-nn physics.optics
Disordered Quantum Transport in Quantum Anomalous Hall Insulator-Superconductor Junctions
本文基于有效边模型方法,数值研究了量子反常霍尔绝缘体-超导体结中的无序量子输运。特别是,我们专注于与自由平均路径的参数制度,由于弹性散射远小于样品尺寸,并讨论了无序的输运行为中存在的不同数量的手性边缘模式,以及非手性金属模式。我们的数值计算结果表明,多个手征边缘模或非手征金属模的存在将导致强烈的Andreev转换,引起半电子半空穴传输通过结结构,与单手征边缘模情况下Andreev转换的抑制形成鲜明对比.我们的研究结果表明,在量子反常霍尔绝缘体-超导体结的额外的输运模式的重要性,并将指导未来的运输测量。
2019-08-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anomalous Critical Behavior of Driven Disordered Systems Beyond the Overdamped Limit
研究有限维弹性无序界面的驱动响应,发现长程作用二维系统存在钉扎与流动共存态,且非过阻尼雪崩统计呈现反常弹道膨胀凸起,将其解释为失败的同步尝试。
2025-08-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Anomalous dimensions of operators without derivatives in the non-linear sigma-model for disordered bipartite lattices
我们考虑一个一般的时间反演不变模型的费米子随机跳跃的正方形晶格。利用费米子路径积分理论中的复制技巧,将该模型映射到一个非线性西格玛模型上,其场横跨陪集U(4 N)/Sp(2 N),N->0.我们确定适当的缩放组合的一个无限家庭的相关运营商控制偏差完美的两个子晶格对称性。这使我们能够提取低能量的状态密度的行为,这与早期的结果,特别是在两个亚晶格模型与Dirac-like单粒子色散。该协议证明了传统的费米路径积分方法的有效性无序系统,其中,尽管有许多有争议的方面,如零副本限制,仍然是一个更通用的理论工具来处理无序电子。
2006-05-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Theory of light diffusion in disordered media with linear absorption or gain
我们提出了一个详细的,微观输运理论的光在强散射无序系统,其组成材料表现出线性吸收或增益。从麦克斯韦方程组出发,我们推导出传输量的一般表达式,如能量传输速度,传输平均自由程,扩散系数和吸收/增益长度。该方法是基于一个完全矢量处理的广义动力学方程,并利用一个精确的沃德恒等式(WI)。而损失和增益介质的WI反映了当地的能量守恒,吸收或相干增益的影响是完全由新的,额外的条款WI。由于共振(米氏)散射的结果,从各个散射体,所有的运输量获得强的,频率相关的重正化,这是,此外,特征修改吸收或增益。我们说明了这些quantities的稀释系统的各种实验参数的影响。本文提出的输运理论可以为三维无序介质中的随机激光理论奠定基础。
2005-11-14 cond-mat.dis-nn
Anomalous thermalization and transport in disordered interacting Floquet systems
在一般的周期性驱动的封闭量子系统中,局部观测量被称为周期性无限温度系综所描述的值。同时,遍历静态系统表现出异常热化的局部观测,并满足本征态热化假设(ETH)的修改版本,当无序存在。这就提出了一个问题,无序的引入如何影响周期性驱动系统的弛豫?在这项工作中,我们分析了这个问题,通过数值研究运输和热化的一个典型的例子。我们发现热化是反常的,并伴随着亚扩散输运与无序依赖的动力学指数。当地运营商的矩阵元素的分布在一个家庭的有效的时间无关的哈密顿,它描述了频闪动力学的这种系统的本征基,显示异常偏离ETH信号的预测,只有一个修改后的版本的ETH是满意的。动力学指数示出与这些分布的方差与系统大小的标度。
2018-08-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Random walk on disordered networks
研究了具有任意曲率的二维和三维空间中无序细胞网络上的随机游动。根据细胞系统的结构特性计算了演化方程的系数。研究了无序度和空间曲率对扩散现象的影响。在无序系统中,相对于有序系统,均方位移在短时间内增加,在长时间内降低。双曲细胞系统上扩散方程的渐近表达式将曲格子上的随机行走与双曲布朗运动联系起来。
1996-12-06 cond-mat.dis-nn
Phenomenology of anomalous transport in disordered one-dimensional systems
我们研究了无序一维自旋链中产生的异常输运,特别是关注通常在多体局域化过渡之前的阶段中发现的亚扩散输运。不同类型的运输可以区分的平均阻力与系统的长度的比例。我们解决以下问题:什么是分布的阻力超过不同的障碍实现,它是如何不同的运输类型?特别是,一个经常引起的所谓的格里菲斯图片,其目的是解释缓慢的运输是由于罕见的区域的高度混乱,将预测发散的电阻率是由于脂肪的幂律尾部的电阻分布。在研究有相互作用和没有相互作用的多粒子系统时,我们没有发现任何明显的胖尾迹象。数据与衰减速度比胖尾场景所需的任何幂律都快的分布兼容。在与数据兼容的分布中,一个简单的可加性参数表明电阻的分数幂服从高斯分布。
2020-03-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Effect of Electric Field on Diffusion in Disordered Materials I. One-dimensional Hopping Transport
本文建立了一个精确的解析理论,用于计算具有一维跳跃输运模式的强各向异性无序固体中载流子的扩散系数,其跳跃速率随空间和能量的变化是任意的。到目前为止,这种理论只存在于计算载流子迁移率。扩散系数对电场的依赖性证明了所有考虑的无序模型在低场下的线性、非解析行为。流动性,相反,展示了一个抛物线,分析场的随机势垒模型的依赖性,是线性的,非分析的随机能量模型。对于这两个模型的爱因斯坦之间的关系的扩散系数和迁移率被证明是违反在任何有限的电场。关于输运系数的这些非解析场依赖性和爱因斯坦公式的伴随违反是由于空间的维数还是由于所考虑的无序模型的问题在以下论文中得到解决[Nenashev等人,arXiv:0912.3169],其中对二维和三维系统进行分析计算和计算机模拟。
2009-12-16 cond-mat.dis-nn
Disordered Parity Anomalous Semimetal
本文研究拓扑绝缘体半磁结构与窄带隙弱拓扑绝缘体薄膜中无序驱动的拓扑相变,证明强无序可引发宇称反常半金属到扩散金属的转变并在平庸绝缘相中诱导拓扑相,推进了对该类相变的理解。
2025-10-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Anomalous elasticity in a disordered layered XY model
我们通过对三维随机分层XY模型进行大规模蒙特卡罗模拟,研究了分层淬火无序对平面磁体、超流体和超导体行为的影响。我们的数据提供了数值证据最近预测的弹性(滑动)之间的传统的高温和低温阶段的中间阶段。在这个中间阶段,自旋波刚度垂直于层消失的热力学极限,而平行于层的刚度以及自发磁化是非零的。此外,磁化率显示出非常规的有限尺寸标度特性。我们比较我们的蒙特卡罗结果与理论预测,我们讨论可能的实验在超冷原子气体,层状超导体和纳米结构。
2012-11-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Anomalous Localization and Mobility Edges in Non-Hermitian Quasicrystals with Disordered Imaginary Gauge Fields
Sanli Honors College, School of Physics and Electronics Engineering, Shanxi University(山西大学物理与电子工程学院三立荣誉学院);Institute of Theoretical Physics and State Key Laboratory of Quantum Optics Technologies and Devices, Shanxi University(山西大学理论物理研究所量子光学技术与器件国家重点实验室);State Key Laboratory of Quantum Optics Technologies and Devices, Institute of Laser Spectroscopy, Shanxi University(山西大学激光光谱研究所量子光学技术与器件国家重点实验室)
研究非厄米特准晶体在非 reciprocity 空间无序下的局域化行为,发现异常相变及移动边特性,揭示非厄米特系统中局域化结构与谱风旋的关系。
2026-04-20 cond-mat.dis-nn quant-ph
Unbiased diffusion of Brownian particles on disordered correlated potentials
在这项工作中,我们研究了非相互作用的过阻尼粒子的扩散,无偏无序相关势,受到高斯白噪声。我们得到一个精确的扩散系数的表达式,这使我们能够证明,无偏扩散的过阻尼粒子的随机聚合物不依赖于无序势的相关性。无偏扩散系数的这种普遍行为是爱因斯坦关系的有效性和无规聚合物的相关性衰减的直接结果。我们测试的相关性的两个不同的随机过程,一个一步马尔可夫链和扩展修改系统产生的相关聚合物的扩散系数的独立性。在我们的模拟的准确性,我们发现,这些系统的数值计算得到的扩散系数与解析计算的一致,证实了我们的预测。
2015-03-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Anomalous linear elasticity of disordered networks
基于理论与数值计算,本文发现临界刚性转变附近的无序弹性网络在低于关联长度时呈现非仿射的异常长程线性弹性响应,具有不同的多极展开结构和更慢的扰动衰减,并讨论了其普适性及对细胞间通信的意义。
2023-01-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Anomalous Hall effect in disordered Weyl semimetals
本文研究无序 Weyl 半金属的反常霍尔效应,用散射相移刻画小尺寸杂质的斜散射,确定其主导边跳的强/共振稀释杂质区,并给出霍尔电阻率的化学势依赖及 $T^2$ 与 $T^{3/2}$ 温区标度。
2023-07-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Anomalous pseudogap and superconducting state properties of heavily disordered Y1-xCaxBa2(Cu1-yZny)3O7-delta
实质面内无序(Zn)对Y1-xCaxBa 2的输运和交流磁化率的作用在宽的平面空穴浓度p.电阻率r(T)范围内研究了(Cu 1-yZny)3 O 7-δ,对于许多y等于/大于0.055的过掺杂到欠掺杂的样品,在与Zn中在T* 处发现的特征温度类似的特征温度下显示出明显的下降。由于赝能隙的存在,自由的欠掺杂样品。与广泛观察到的低掺杂铜酸盐在较低Zn含量下的行为相反(其中赝能隙能量几乎以与无Zn化合物相同的方式随着p的降低而线性增加),在高Zn含量下的该表观赝能隙温度显示出非常少或没有p依赖性。它也系统地增加与增加Zn浓度在CuO 2平面。这种异常行为出现得非常突然,例如,y小于/等于0.05的样品表现出通常的T*(p)行为。这些严重无序样品的交流磁化率表明超流密度非常低。磁输运,r(T,H),测量暂时解释在这些样品中的高强度钉扎中心的旋涡。我们还讨论了各种可能的情况下,可能会导致锌诱导的pseudogap的铜酸盐。
2004-08-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Anomalous Hooke's law in disordered graphene
石墨烯(一种单层石墨)的发现结束了关于二维晶体稳定性的讨论。虽然这种晶体的热涨落往往会破坏系统中的长程序,但晶体可以通过强非谐效应来稳定。这种竞争是崩溃过渡的核心问题,即,在平坦和起皱阶段之间的过渡。我们发现,非谐控制的波动的石墨烯膜周围的平衡平坦相导致不寻常的弹性性能。特别是,我们证明,拉伸$ξ$的薄片的石墨烯是一个非线性函数的施加的张力在小张力:${ξ\proptoσ^{η/(2-η)}}$和${ξ\proptoσ^{η/(8-η)}}$清洁和强烈无序的石墨烯,分别。传统的线性胡克定律,${ξ\proptoσ}$在足够大的张力下实现:${σ\ggσ_*},$其中$σ_*$取决于温度和无序强度。
2016-07-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Normal-to-anomalous diffusion transition in disordered correlated potentials: from the central limit theorem to stable laws
本文研究了具有长程关联的过阻尼粒子系综在倾斜随机势(由粒子与随机聚合物相互作用产生)上滑动时的扩散。我们发现这种系统的扩散性质与相应势的关联函数密切相关。我们模拟基板作为一个符号轨迹的移位空间,使我们能够获得一个一般公式的扩散系数时,正常扩散发生。粒子穿过n个单体所需的总时间可以看作是遍历和,我们可以应用中心极限定理。后者可以实现,如果相关衰减足够快,以使中心极限定理是有效的。另一方面,我们假设当中心极限定理失效时,系统会产生反常扩散。我们给出了两个例子,表现出从正常到异常扩散的过渡,由于这种机制。我们还给出了解析表达式的扩散指数在这两种情况下,假设收敛到一个稳定的法律。最后,我们测试我们的预测通过数值模拟。
2013-10-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Anomalous Skin Effects in Disordered Systems with a Single non-Hermitian Impurity
本文精确求解含单个非厄米杂质的最小晶格模型,揭示各向异性跃迁与势无序共同导致的反常趋肤及非单调局域化行为。
2023-10-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.other cond-mat.str-el
Anomalous transport in disordered exclusion processes with coupled particles
我们考虑一维非对称排斥过程与一个简单的吸引力的相互作用,连续粒子之间的距离不允许超过一定的限制,并调查的后果,这种耦合的输运性质的随机力型无序的存在下,通过现象学的随机陷阱图片。在有限环上的模型的相分离稳态下,研究了密度分布的性质,并导出了在偏置相中电流随系统尺寸衰减的指数。在所有连续粒子相互耦合并形成闭合串的情况下,发现与没有耦合的模型相比,电流增强,而如果连续粒子组形成有限串,则电流减小。本文还研究了半无限弦进入初始空格的运动。在这里,扩散的头部的字符串被发现是异常的,和两个阶段可以区分,其特征在于不同的功能依赖性的扩散指数的偏置。通过数值模拟对所得结果进行了检验。
2007-11-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Weak chaos in the disordered nonlinear Schroedinger chain: destruction of Anderson localization by Arnold diffusion
本文研究了一维强无序耦合弱非简谐经典振子链的长时间平衡动力学。有人认为,在这个系统中的混沌有一个非常特殊的空间结构:它可以被看作是一个混沌斑点的稀释气体。每个混沌点对应于一个随机泵,驱动周围振子的Arnold扩散,从而导致它们的弛豫和热化。最重要的长距离弛豫机制是由混沌点沿链的随机迁移提供的,这与强无序固体中电子的变程跳跃类似。得到了相应的宏观输运方程。
2011-09-22 cond-mat.dis-nn nlin.CD
Anomalous diffusion and localization in a positionally disordered quantum spin array
量子系统中的无序可以导致基态中的长程序的破坏和基元激发的局域化--其著名的例子是无序或准周期环境中相互作用玻色子的玻色玻璃,或者映射到费米子上的自旋链的局域相。在这里,我们提出了一个二维量子伊辛模型-相关的物理里德伯原子阵列-其中的位置无序的自旋诱导的自旋-自旋耦合和现场纵向场的随机化。这种形式的无序在基态中保持了长程序,同时它将基元激发局部化,忠实地描述为自旋波:自旋波谱对于弱无序是部分局部化的(似乎表现出局部和扩展状态之间的迁移率边缘,但非遍历状态),而对于强无序是完全局部化的。部分本地化激发的制度表现出非常丰富的非平衡动力学低能量淬火后:相关性和纠缠传播的幂律行为,其指数是一个连续的函数的混乱,弹道和逮捕运输之间的插值。我们的研究结果揭示了无序量子自旋系统的静态和动态性质之间的鲜明二分法,这是很容易获得的实验验证使用封闭的量子多体系统的量子模拟器。
2019-07-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas
Disorder-Induced Anomalous Diffusion in a 3D Spin Network
本研究针对强无序核自旋系综,通过无序态技术的局域测量观测到次扩散相变,提出渗流网络分形结构上的随机游走模型,为强无序下封闭量子系统热化涌现的表征提供新框架。
2025-10-21 cond-mat.dis-nn quant-ph
Mean-field theories for disordered electrons: Diffusion pole and Anderson localization
我们讨论的条件是把平均场理论能够描述无序电子系统中的基本物理现象。特别是,我们调查一个一致的平均场论的电子本地化和一个可靠的描述传输特性的选项。我们论证了安德森局域化跃迁的平均场论在两粒子(顶点)水平上必须是电子-空穴对称的和自洽的。我们表明,这样的理论与局部方程可以从渐近极限高的空间维度。扩散极的重量,即。例如,在该平均场论中,费米能处的扩散态数量随着无序强度的增加而减少,并在局域相中消失。我们的理解消失的电子扩散的公开行为的后果进行了讨论。
2005-01-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
The Upper Critical Field in Disordered Two-Dimensional Superconductors
我们目前的超导薄膜中的上临界场的计算作为增加无序的函数(测量正常状态下的电阻每平方)。与以前的工作相反,我们发现,随着无序度的增加,在上临界场中没有反常的低温正曲率。我们表明,以前的预测,这种效果是由于一个不合理的解析近似发生在微扰计算的总和。我们的治疗包括一阶微扰理论的仔细分析,和一个非微扰remation技术。两种情况下均未发现异常曲率。我们以图形形式呈现我们的结果。
1999-08-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Scarce defects induce anomalous deterministic diffusion
我们介绍了一个简单的模型,弱无序介质中的确定性粒子表现出从正常到异常扩散的过渡。该模型由一组无相互作用的过阻尼粒子在无序势面上运动组成。无序势可以被认为是具有沿着一维线分散的一些“缺陷”的衬底。假设两个相邻缺陷之间的距离具有给定指数$α$的重尾分布,这意味着如果$α$很小,则沿着衬底的缺陷是稀少的。我们证明了当分布指数$α$减小时,该系统表现出从正常扩散到异常扩散的转变,即,当缺陷变得稀少时。因此,我们确定了三种不同的情况:$α>2$的正常扩散阶段,$1/2<α\leq 2$的超扩散阶段,以及$α\leq 1/2$的亚扩散阶段。我们还证明了粒子电流是有限的所有值的$α$,这意味着运输是正常的独立的扩散制度(正常,subdiffusive,或superdiffusive)。我们给出了正常扩散相的有效扩散系数的解析表达式和反常扩散情况下的扩散指数的解析表达式。我们通过数值模拟来检验所有这些预测。
2016-05-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Non-Gaussian diffusion in static disordered media
非高斯扩散通常被认为是波动扩散率的结果,其在时间或空间或两者上相关。在这项工作中,我们研究了静态无序介质中的非高斯扩散通过淬火陷阱模型,其中的扩散率是空间相关的。几个独特的效果,由于淬火无序的报告。我们分析估计的扩散系数$D_{\text{dis}}$和它的波动在有限大小的样本。我们展示了非高斯扩散中的种群分裂机制。这导致在$x=0$周围的位移$P(x,t)$的分布中出现尖峰,这在实验中经常观察到。我们检查的粗粒度的扩散图,这是从粒子轨迹重建的保真度。最后,我们提出了一个程序来估计在静态无序环境中的相关长度,其中存储在样本到样本的波动已被利用的信息。
2018-03-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effective diffusion coefficient in tilted disordered potentials: Optimal relative diffusivity at a finite temperature
在这项工作中,我们研究了非相互作用的过阻尼粒子的输运性质,运动在倾斜的无序势,受到高斯白噪声。我们给出了精确的漂移和扩散系数的情况下的随机电位从一个粒子与“随机聚合物”的相互作用。在我们的模型中,“无规聚合物”是由一些随机过程的单体组成的,这些单体可以从有限或可数的无限可能的单体类型中选取。对于不相关的随机聚合物的情况下,我们发现,扩散系数表现出非单调的行为作为噪声强度的函数。特别有趣的是,在有限的温度下,相对扩散率成为最佳的事实,这是一个行为,让人想起随机共振。我们解释这种效果作为系统的确定性和嘈杂的动态之间的相互作用。我们还表明,这种行为的扩散系数在有限的温度下是更明显的弱无序势的情况下。我们测试我们的研究结果,通过数值模拟相应的朗之万动力学的一个合奏的非相互作用的过阻尼粒子扩散不相关的随机电位。
2014-09-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Spin and energy diffusion vs. subdiffusion in disordered spin chains
本文研究无序自旋链中自旋与能量扩散的关系,发现弱场下能量扩散更快而强场下两者相等,并指出数值结果不支持Thouless局域化判据,反而显示亚扩散输运迹象。
2025-07-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Anomalous heat conduction and anomalous diffusion in nonlinear lattices, single walled nanotubes, and billiard gas channels
我们研究了低维系统中的反常热传导和反常扩散,从非线性晶格、单壁碳纳米管到台球气体通道。我们发现,在所有讨论的系统中,反常热导率可以与反常扩散联系起来,即如果能量扩散是$σ^2(t)\equiv <Δx^2> =2Dt^α (0<α\le 2)$,那么热导率可以用系统尺寸$L$表示为$κ= cL^β$ with $β=2-2/α$ .这一结果预示着正常扩散($α=1$)意味着正常的热传导服从傅立叶定律($β=0$),一种超扩散($α>1$)意味着具有发散热导率的反常热传导($β>0$),更有趣的是,($α<1$)意味着具有收敛热导率($β<0$)的反常热传导,因此,系统在热力学极限下是热绝缘体。现有的数值数据支持我们的理论预测。
2004-10-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Kinetic theory of nonlinear diffusion in a weakly disordered nonlinear Schrödinger chain in the regime of homogeneous chaos
我们研究了离散的非线性Schröinger方程的弱无序,集中在政权的非线性是,一方面,足够弱的正常模式的线性问题,以保持良好的解决,但另一方面,足够强的动力学正常模式振幅是混沌的几乎所有模式。我们表明,在这一制度和高温的限制,宏观密度$ρ$满足非线性扩散方程与密度依赖的扩散系数,$D(ρ)=D_0ρ^2$。利用线性问题的本征函数和本征值得到了$D_0$的显式表达式,并进行了数值计算。第二守恒量(能量)在输运中的作用也进行了定量讨论。
2013-12-04 cond-mat.dis-nn nlin.CD
Walk dimension for light in complex disordered media
复杂系统中的输运是以分形维数--行走维数--为特征的,它表明了潜在的随机行走过程的扩散或反常性质。在这里,我们报告的实验检索这个关键量,使用光波在无序介质中传播。该方法是基于测量的时间分辨传输,特别是如何与样本大小的寿命尺度。我们表明,这允许一个检索的步行维和应用的概念,不同程度的分形异质性的样本。此外,该方法首次提供了随机介质中异常光动力学的实验演示。
2014-08-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Energy transport in disordered classical spin chains
我们提出了一个数值研究的能量扩散在高温下的相互作用的经典自旋决定性演化的强无序链。我们发现,淬火的随机性强烈抑制运输,与扩散常数成为减少了几个数量级后,引入适度的混乱。我们还寻找但没有发现任何非零强度的自旋-自旋相互作用的经典多体局域化转变的迹象。
2009-05-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Absence of diffusion in an interacting system of spinless fermions on a one-dimensional disordered lattice
我们研究了一个期望表现出多体局域化的一维原型系统的无限温度动力学。利用数值精确方法,根据系统特征值的统计和动力学行为,建立了系统的动力学相图。我们发现,非遍历相是重入的相互作用强度的函数,说明本地化可以加强足够的强相互作用,即使在无限的温度。令人惊讶的是,在可访问的时间范围内,各态历经相显示subdiffusive行为,表明扩散系数消失在整个大部分的相图中的热力学极限。我们的研究结果强烈表明,Wigner-Dyson统计的特征值间距可能会出现在一类遍历,但亚扩散系统。
2015-03-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Position-dependent diffusion of light in disordered waveguides
扩散已被广泛用于描述粒子或波的随机行走,它只需要一个参数-扩散常数。然而,对于波,扩散是一种近似,忽略了干涉的可能性。安德森局域化通过无限系统中扩散系数的消失而表现出来,它起源于在回路轨迹中行进的波的相长干涉--回路轨迹是返回同一点的时间反演路径对。在有限大小的开放系统中,通过这些路径的返回概率降低,特别是在波可能逃逸的边界附近。基于这一论点,自洽的局域化理论和超对称场论预测,扩散系数在系统内部空间变化。对这种效应的直接实验观察是一个挑战,因为它需要监测系统内部的波传输。在这里,我们制作了二维光子随机介质和探针的位置依赖的扩散从第三维的样品内。通过改变系统的几何形状或耗散,这也限制了循环轨迹的大小,我们能够控制扩散系数的重整化。这项工作表明,通过本地化和耗散的相互作用操纵扩散的可能性。
2013-03-13 cond-mat.dis-nn physics.optics
Active particles in reactive disordered media: how does adsorption affects diffusion?
在这项工作中,我们研究了非相互作用的活性粒子运动的$d$维无序介质的输运性质的解析和数值。空间中的无序是通过一组不重叠的球形障碍物来建模的。我们假设障碍物是反应性的,因为它们在颗粒存在的情况下以吸引的方式反应:当颗粒与障碍物碰撞时,它在随机时间(吸附时间)期间附着,即,它被障碍物吸附;此后,颗粒从障碍物上脱离,并继续其在随机方向上的运动。当平均吸附时间有限时,给出了有效扩散系数的解析表达式。当平均吸附时间是无限的,我们表明,该系统经历了从正常到异常扩散制度的过渡。我们还表明,另一个过渡发生在平均吸附粒子数:在异常扩散阶段的所有粒子成为吸附在平均。我们表明,吸附粒子的分数,被视为系统的序参量,经历了二阶的相变,因为吸附粒子的分数是不可微的,但作为模型的参数的函数不断变化。
2021-05-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Characterization of anomalous diffusion classical statistics powered by deep learning (CONDOR)
扩散过程在许多物理、化学、生物和人类现象中很重要。例子包括反应中的分子相遇,细胞信号,动物觅食,疾病传播以及金融市场和气候记录的趋势。当均方位移随时间的增长不是线性的时,在这些过程中经常可以观察到偏离布朗扩散的现象,称为异常扩散。因此,越来越多的方法出现了基于经典统计或机器学习方法来表征异常扩散轨迹。然而,迄今为止,异常扩散的表征仍然具有挑战性,正如2020年3月启动的异常扩散(Andi)挑战赛所证明的那样,该挑战赛旨在评估和比较该问题三个不同方面的新方法和现有方法:异常扩散指数的推断,扩散模型的分类和轨迹的分割。在这里,我们介绍了一种新方法(CONDOR),该方法将基于经典统计的特征工程与监督式深度学习相结合,以高精度有效地识别底层异常扩散模型,并在被局部化噪声破坏的单个1D,2D和3D轨迹中以较小的平均绝对误差推断其指数。最后,我们将我们的方法扩展到扩散模型和/或其异常指数随时间变化的轨迹分割。
2021-04-08 cond-mat.dis-nn physics.comp-ph physics.data-an
Anomalous localization behaviors in disordered pseudospin systems: Beyond the conventional Anderson picture
我们发现了一维无序势中赝自旋系统的新的Anderson局域化行为。对于赝自旋为1的系统,由于在正入射下没有后向散射和锥形能带结构的存在,波的局域化行为与正常无序系统的波的局域化行为完全不同。我们用数值方法和解析方法证明了存在一个临界随机势强度($W_c$),它等于入射能量($E$),当入射角$θ$一定时,局域化长度$ξ$随随机势强度$W$减小.但局域化长度在$W=W_c$处突然下降到最小值,然后立即上升,这在普通材料中是从未观察到的。入射角依赖的本地化长度有不同的渐近行为在两个区域的随机强度,与$ξ\propto \sin^{-4}θ$时$W<W_c$和$ξ\propto \sin^{-2}θ$时$W>W_c$。实验上,对于具有固定随机性强度$W$的给定无序样品,具有入射能量$E$的入射波将经历两种不同类型的局部化,这取决于是$E>W$还是$E<W$。在$E=W$存在一个急剧的转变是由于在系统中出现倏逝波时,$E<W$。这种局域化行为是赝自旋-1系统所独有的。对于赝自旋为1/2的系统,随着随机性的增加,存在一个最小的局域化长度,但从减小到最小局域化长度增加的过渡是平滑的,而不是突然的。在减少和增加的区域中,局部化长度的$θ$依赖性具有相同的渐近行为$ξ\propto \sin^{-2}θ$。
2016-12-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interplay between localization and absorption in disordered waveguides
本文介绍了无序吸收波导中连续波输运的从头算模拟结果。波的干涉效应导致波输运的扩散图像的偏差,并使扩散系数的位置和吸收依赖。因此,在无限大的吸收随机介质中,扩散系数永远不会达到零的真正极限,相反,扩散系数在某个有限常数值处饱和。过渡到这种吸收限制扩散表现出的普遍性,可以捕获的自洽理论(SCT)的本地化的框架内。这项工作的结果(i)证明使用SCT在本地化制度的实验分析,提供了吸收是不弱的;(ii)开放的可能性,扩散描述波输运的饱和制度,即使本地化效果很强。
2013-03-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Asymmetric spreading in highly advective, disordered environments
研究了细菌在高度平流、无序环境中的传播。对简化的反应扩散方程进行了超扩散扩散预测。浓度分布显示异常增长和超扩散扩散。扰动分析产生扩散和超扩散行为之间的交叉时间。时间的对流速度和无序的依赖性进行了测试。与简化方程一样,完全线性反应扩散方程也表现出垂直于对流方向的超扩散扩散。然而,对于平均正增长率的完整的非线性反应扩散方程产生对称扩散与Fisher波前,而净负增长率导致不对称,与垂直于对流较慢的波前速度。
2005-01-22 cond-mat.dis-nn physics.bio-ph q-bio.PE
Light diffusion and localization in 3D nonlinear disordered media
使用三维时域差分并行代码,我们报告的线性和非线性传播的光脉冲在无序组装的散射体,其空间分布产生的分子动力学代码;折射率色散也被考虑在内。我们计算了光的静态和动态扩散常数,同时考虑脉冲激发。我们的研究结果是在定量协议与报道的实验,也提供证据的非指数衰减的传输脉冲的线性制度和本地化模式的存在下。通过使用高功率激发,我们数值演示了“调制不稳定性随机激光器”:在高峰值输入功率下,能量从输入脉冲通过三阶非线性和光学参量放大转移到局域态,并且这个过程由传输脉冲的功率依赖性非指数时间衰减表示。
2006-11-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft nlin.PS