Disorder and Localization in the Lowest Landau Level
本文研究了随机分布短程散射体存在下二维非相互作用电子气的局域化性质。我们计算了用精确对角化技术得到的本征态的参与数。在低杂质浓度下,我们得到的自平均值表明,所有的状态,除了那些正好在朗道水平,本地化有限的本地化长度。我们的结论是,没有普遍的本地化指数,至少在低杂质浓度的本地化长度不发散。
1998-11-19 cond-mat.mes-hall
Observation of Impurity-Induced Scale-Free Localization in a Disordered Non-Hermitian Electrical Circuit
该研究在含单个非厄米杂质与非互易跃迁的无序非厄米电路中,实验观测到与体态跃迁方向相反的本征态反常无标度聚集,为探索非厄米电路反常趋肤效应提供了实验基础。
2025-01-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Impurity states of electrons on the surface of a nanotube in a magnetic field
研究了磁场中纳米管表面孤立杂质原子场中电子的局域化问题。一个模型的高斯可分离的杂质势能够定位在任何强度的电子。地方层面的位置被发现在制度的强和弱本地化。找到了共振的位置,估计了共振的宽度。当管中的磁通量改变时,它们经历Aharonov-Bohm振荡。它示出的共振的位置经历类似的de Haas-van Alphen振荡,这是不相关的磁场的振荡。
2021-03-02 cond-mat.mes-hall
Weak Localization and Antilocalization in Topological Materials with Impurity Spin-Orbit Interactions
拓扑材料在实验和理论上都引起了广泛的关注。它们在能带结构(本征)和杂质势(非本征)中都表现出很强的自旋轨道耦合,尽管后者常常被忽略。本文讨论了拓扑绝缘体中无质量狄拉克费米子和Weyl半金属薄膜中有质量狄拉克费米子的弱定域和反定域,同时考虑了内、外自旋轨道相互作用.物理学是由复杂的相互作用的手征自旋纹理,准粒子质量,标量和自旋轨道散射。我们表明,非本征自旋轨道散射的线性项一般存在于所有拓扑材料的布洛赫和动量弛豫时间,和校正的扩散常数是线性的强度的非本征自旋轨道。在TI中,准粒子质量为零,杂质自旋-轨道耦合中的线性项导致弱反局域化校正中可观察到的密度依赖性。他们产生实质性的修改的磁导率,大大不同于传统的HLN公式传统上用于实验拟合,预测从弱本地化到反本地化的外部自旋轨道强度的函数的交叉。相反,我们的分析表明,拓扑绝缘体总是表现出弱的反局域化。在WSM薄膜具有中间到大值的准粒子质量的非本征自旋轨道散射强烈地影响边界的弱本地化反本地化过渡。我们产生了一个完整的相图作为质量和自旋轨道散射强度的函数,这种转变。我们讨论了实验的影响,并提供了一个简短的比较与过渡金属dichalcogenides。
2017-08-15 cond-mat.mes-hall
Impurity effect on weak anti-localization in the topological insulator Bi2Te3
研究了低温下拓扑绝缘体Bi_2Te_3薄膜的弱反局域化效应。在倾斜磁场下的磁导特性中,揭示了与表面载流子相关的二维WAL效应。我们的数据表明,所观察到的WAL对非磁性Au杂质在薄膜表面上的沉积是稳健的。但它会因磁性Fe杂质的沉积而淬灭,从而破坏拓扑表面态的pi Berry相。5 nm Bi2Te3膜的磁导数据表明,观察到的Fe杂质的沉积从辛到酉类的交叉。
2011-04-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Crossover from weak localization to Shubnikov-de Haas oscillations in a high mobility 2D electron gas
本文研究了高迁移率二维电子气在磁场B域中的磁电阻δ ρ_{xx}(B)/ρ_0,其中δ ρ_{xx}(B)/ρ_0受相互作用的影响,磁场B介于弱局域化和Shubnikov-de Haas振荡之间。在考虑短程杂质散射的情况下,我们证明了在相互作用参数$λ$中的{\em二阶}中,在B的这个区域中出现了一个{\em线性} B依赖性的δ ρ_{xx}(B)/ρ_0 \sim λ ^2 ω_c/E_F,斜率为{\em temperature-independent}(这里ω_c和E_F分别是回旋频率和费米能量).与以前的机制不同,线性磁阻与执行完整Larmour循环的电子{\em无关},而是源于通过杂质诱导的Friedel振荡的{\em相位}的B依赖性的杂质散射。
2008-03-17 cond-mat.mes-hall
From spontaneous to explicit symmetry breaking in a finite-sized system: Bosonic bound states of an impurity
该研究通过一维环状超冷玻色子系统中的单个吸引性杂质,展示了从均匀态到局域态的转变,并利用少体精确对角化与平均场比较,揭示了对称性破缺机制及质量比调控作用。
2024-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Impurity State and Variable Range Hopping Conduction in Graphene
如针对指数定域杂质态所制定的可变范围跳跃理论不一定适用于具有共价连接杂质的石墨烯的情况。我们采用格林函数微扰方法,利用原子-石墨烯系统的最近邻紧束缚模型,分析了石墨烯中杂质态的局域化。杂质态波函数的振幅被确定为衰减为幂律,其指数取决于亚晶格、方向和杂质种类。我们重新审视的可变范围跳跃理论鉴于这一结果,并发现电导率依赖于作为一个幂律的温度与指数有关的本地化的波函数。我们表明,这种温度依赖性是与现有的实验结果。
2012-12-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Impurities and electronic localization in graphene bilayers
我们分析了具有Bernal堆积和低浓度吸附原子的双层石墨烯的电子性质。假设宿主双层位于衬底的顶部,我们考虑杂质仅吸附在上层的情况。我们将非磁性杂质描述为与碳的pz态杂化的单个轨道。分析了在垂直于层的栅电场存在和不存在时杂质掺杂对局域态密度的影响。我们在不同的区域寻找安德森局域化并估计局域化长度。在偏置系统中,强局域杂质态部分地填充了场致能隙。有趣的是,这些态的结构、分布和局域化长度依赖于场的极化。
2015-03-10 cond-mat.mes-hall
Semi-localization transition driven by a single asymmetrical tunneling
局域杂质通常只对少数单粒子能级产生强烈影响,因此在厄米体系中不能引起量子相变或任何宏观量子现象。然而,这可能发生在非厄米杂质上。基于精确解,研究了一维紧束缚环中嵌入单个不对称二聚体的多体基态性质。我们引入半定域态的概念来描述一种新的量子相位,它是从扩展态到定域态的一种交叉。其特殊之处在于,衰变长度与系统大小成正比,而不是通常的定域态。此外,谱统计是非解析的,因为不对称跳跃强度变化,导致基态的突然充电。这种QPT的显著特点是由于对称性未破缺,基态能量密度变化平滑。然而,还有其他的观测量,如基态质心和平均电流,表现出二阶QPT的行为。这一行为源于宏观单粒子本征态的时间反演对称性破缺。
2019-09-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Friedel oscillations in disordered quantum wires: Influence of e-e interactions on the localization length
数值计算了位于无序相互作用量子线一端的杂质引起的Friedel振荡。使用DMRG方法确定系统的基态中的电子密度,并且使用导线耦合到杂质的情况与杂质未耦合的情况之间的密度差来提取弗里德尔振荡数据。我们表明,幂律衰减的振荡发生在一个相互作用的干净的1D样品所描述的Luttinger液体理论,乘以一个指数衰减项,由于混乱。通过该指数项对平均弗里德尔振荡进行缩放,使无序样品数据在干净的结果上崩溃。我们表明,长度尺度的指数衰减可能与安德森局域化长度,从而被用来作为一种方便的方式来确定的依赖于无序和相互作用的本地化长度。的本地化长度减少的相互作用强度的函数,根据以前的预测。
2006-11-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optimal control of a charge qubit in a double quantum dot with a Coulomb impurity
研究了调制激光脉冲在双电子量子点中产生高效快速电荷局域化跃迁的效率。在有效质量近似下,利用组态相互作用方法计算了量子点模型的电子结构。与激光的电场的相互作用被认为是在偶极近似和最优控制理论应用于设计高保真超快脉冲在原始样品。我们评估了库仑带电杂质的存在对脉冲的效率和速度的影响。提出了一种基于两步优化的协议,以保留原始脉冲的两个优点。影响的电荷本地化的过程中解释从最低的双电子态的偶极跃迁,所描述的一个有效的电子-电子相互作用的离散模型。
2016-03-11 cond-mat.mes-hall
Quantum entanglement in a pure state of strongly correlated quantum impurity systems
本文研究强关联量子杂质系统纯态的量子纠缠,通过构建子系统并应用纠缠熵等量子信息量,揭示了系统状态与量子信息量行为间的关系,为阐明量子杂质系统纯态纠缠提供了有效方法。
2025-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Ehrenfest time dependent suppression of weak localization
计算了弱局域修正对{ \em clean}混沌腔电导的抑制效应随时间的变化关系。不像在早期的工作,没有杂质散射被调用来模仿衍射效应。计算推广了K. Richter和M. Sieber [Phys. Rev. Lett. { \bf 89},206801(2002)]以包括有限的Ehrenfest时间的影响。
2003-06-23 cond-mat.mes-hall
Weak Localization and Antilocalization in Nodal-Line Semimetals: Dimensionality and Topological Effects
新材料,如半导体半金属,为新的传输现象提供了独特的环境。在这里,我们计算的量子修正的电导率在一个无序的半金属。环面形状的费米面和由节环携带的环绕的$π$ Berry通量导致电子扩散的有效维数和能带拓扑之间的迷人的相互作用,这取决于杂质势相对于节环尺寸的散射范围。对于短程杂质势,后向散射由不环绕节环的干涉路径主导,产生3D弱局域效应。相比之下,对于长程杂质势,电子有效地在各种2D平面中扩散,并且后向散射由包围节环的干涉路径主导。后者,导致弱反局域化与二维标度律。我们的结果是一致的对称性考虑,其中两个政权对应的正交和辛类,分别。此外,我们提出了在低温下的实际实验参数的弱场磁导率的计算,并预测明确的标度签名$\propto\sqrt{B}$和$\propto -\ln B$,分别。通过调节费米能级,可以探测到3D弱定域和2D弱反定域之间的交叉,从而给出了该半金属的独特输运特征。
2019-05-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Multiscaling, Ergodicity and Localization in Quasiperiodic Chains
我们报告的波包动力学的数值模拟结果在一类链由两种类型的弱耦合集群安排在一个准周期序列。利用简并能级在耦合强度v下的微扰理论和数值对角化方法研究了本征态的性质。结果表明,波包通过快速和缓慢的两步扩散过程进行扩散,且在任意v>0时都持续存在。简并微扰展开的一个基本分析表明,非局域态可能只出现在一个足够高的阶微扰理论,这是简单地关系到序列的组合性质。数值对角化进一步表明,当v>0时,本征态遍历分布在整个链上,而当v->0时,遍历性被打破,本征态只分布在同一类型的簇中,这与v=0时的平凡局域化形成对比。单点扰动对波包动力学影响的研究表明,通过改变这种杂质的位置或强度,可以控制长时间波包动力学。通过添加单个杂质,可以在单个子链以及整个链上诱导波包局域化。
2004-12-22 cond-mat.mes-hall
Weak anti-localization in spin-orbit coupled lattice systems: effect of non-adiabatic transitions and estimation of spin relaxation length
本研究利用自旋轨道耦合晶格系统的有效模型--二维Wolff哈密顿量,研究了量子修正对电导率的影响。杂质散射的非绝热跃迁过程抑制了弱的反定域效应。与Hikami-Larkin-Nagaoka(HLN)理论相比,SOC晶格系统中的WAL效应强烈依赖于自旋弛豫长度。讨论了Bi薄膜的自旋弛豫长度。
2021-11-07 cond-mat.mes-hall
Angular self-localization of impurities rotating in a bosonic bath
自Landau提出极化子自定域跃迁以来,极化子自定域跃迁的存在一直是人们争论的焦点。在这里,我们揭示了极化子的旋转模拟-角动量准粒子的自定位过渡。我们发现,不同于极化子,角动量的自定位发生在有限的杂质浴耦合已经在平均场水平。这种转变伴随着角动量基态的球对称破缺和基态能量的一阶导数的不连续性。此外,对称性破缺的类型取决于微观杂质浴相互作用的对称性,这导致了许多不同的自局域态。预测的效应可能在超流氦滴和超冷量子气体中捕获的冷分子的实验中得到解决,以及在固体和玻色-爱因斯坦凝聚体中的电子激发。
2017-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Crossover in the two-impurity Kondo model induced by direct charge tunneling
双杂质Kondo模型中的量子临界行为需要两个尺度的明显分离,T_K >> T*,其中T_K是Kondo温度,T* 是系统从量子临界点到稳定费米液体不动点的重整化尺度。我们提供了一个推导T* 的基础上的重整化群的最低阶。数值重整化群(NRG)分析,补充了额外的定量精度的解析推导证实了这一结果。导出了低能费米液体不动点的形式,并得到了NRG的证实。我们讨论了串联双量子点系统的意义。
2011-10-31 cond-mat.mes-hall
Magnetic Impurity States and Ferromagnetic Interaction in Diluted Magnetic Semiconductors
研究了稀磁半导体的电子结构,特别是空穴性质。将Haldane-Anderson模型推广到磁性杂质,并在Hartree-Fock近似下进行了分析。由于杂质d-态与宿主p-态的强杂化,在价带中产生空穴,同时形成局域化的磁矩。这些空穴弱束缚在杂质位置周围,其特征长度为几个晶格常数。对于两种杂质的情况,发现当两种杂质的间距为空穴长度的数量级时,这些空穴的重叠有利于铁磁相互作用。空间扩展的空穴对铁磁交换相互作用起着至关重要的作用。
2007-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-charge separation and localization in one-dimension
我们报告的量子多体模式的弹道导线和它们的库仑相互作用的依赖,从GaAs/AlGaAs异质结构中的两个平行导线之间的隧道,而不同的电子密度的测量。我们观察到两个自旋模式和一个电荷模式的耦合线,并映射到一个临界密度,在该密度下观察到自发本地化的模式的色散速度。电荷速度的理论计算与数据吻合得很好,尽管它们也预测了一种未观察到的额外电荷模式。测量的自旋速度被发现是小于理论预测。
2005-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic coherence in metals: comparing weak localization and time-dependent conductance fluctuations
对电导率的量子修正允许对金属中的电子相干性进行实验评估。我们考虑是否独立的测量不同的修正是定量一致的,特别是在系统中的自旋轨道或磁性杂质散射。我们报告弱本地化和时间相关的普遍电导波动数据在准一维和二维AuPd线之间的2 K和20 K。从这两种方法推断的数据是在良好的定量协议,这意味着,正是相同的相干长度是相关的两个校正。
2004-07-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Weak localization of magnons in a disordered two-dimensional antiferromagnet
提出了无序二维反铁磁体中磁振子的弱局域化。在线性响应理论和线性自旋波近似下,我们导出了无序海森堡反铁磁体磁振子的纵向热导率$κ_{xx}$。我们发现,粒子-粒子型多重杂质散射对磁振子的后向散射有临界增强作用。这种反向散射导致长度尺度为二维的$κ_{xx}$的对数抑制。我们还讨论了非弹性散射对$κ_{xx}$温度依赖性的可能影响。这种弱局域化对于控制磁振子热流的开启和关闭是有用的。
2018-01-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Hydrogen adatoms on graphene: the role of hybridization and lattice distortion
采用密度泛函理论和解析方法研究了氢原子在石墨烯上的吸附。我们证明,由于氢吸附的晶格变形的水平并没有实质上改变石墨烯$p_{z}$轨道之间的耦合。杂化主要发生在吸附物的轨道和石墨烯$p_{z}$轨道之间。我们还表明,杂质与石墨烯原子的相互作用仅限于几个最近的邻居,使我们能够构建一个紧凑的TB模型的杂质石墨烯系统与任意杂质分布。我们的模型的复杂性与杂质的数量成比例,而不是它们的分离,这使得它在低杂质浓度的研究中特别有用。
2020-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci