From Anderson Localization to Mesoscopic Physics
七十年代后期，人们对安德森局域化的标度理论越来越感兴趣，这导致人们做出新的努力来理解弹性散射电子的系统的电导。电导及其与散射矩阵的关系成为一个重要的课题。这一点，再加上寻找单电子干涉的明确表现的愿望，导致了介观物理学的出现。我们回顾电子输运现象，可以表示优雅的散射矩阵。特别感兴趣的现象，不仅取决于传输概率，但散射矩阵元素的振幅和相位。
2010-06-09 cond-mat.mes-hall
The weak localization correction to the polarization and persistent currents in mesoscopic metal rings
我们重新研究了Aharonov-Bohm磁通穿过的介观金属环中电子-电子相互作用对持续电流的影响。交换贡献的电流示出由弱本地化校正的极化。我们明确计算的贡献，从交换相互作用的动量转移小于弹性平均自由程的倒数的平均电流，并发现它具有相同的数量级的{ \it{canonical} }电流没有相互作用。\\
1997-09-02 cond-mat.mes-hall
Weak localization and Berry flux in topological crystalline insulators with a quadratic surface spectrum
本文研究了拓扑晶体绝缘体中二次带交叉表面态的弱局域化。结果表明，二次带交叉点的拓扑结构决定了WL电导率校正的负号。对于破缺的时间反转对称性的表面状态，一个明确的依赖关系的WL电导率上的带Berry通量得到和分析不同的载流子密度制度和类型的能带结构（正常或倒置）。这些结果提出了一种通过WL测量来检测带Berry通量的方法。
2013-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic localization at mesoscopic length scales: different definitions of localization and contact effects in a heuristic DNA model
在这项工作中，我们调查沿模型DNA分子的电子输运使用一个有效的紧结合的方法，包括在网站上的能量骨干。的本地化长度和参与数被检查作为系统的大小，能量依赖性，以及引线和DNA分子之间的接触耦合的函数。一方面，从一个扩散制度的过渡到一个本地化制度的短系统被确定，这表明有必要进一步的长度尺度揭示系统边界的敏感性。另一方面，我们发现在热力学极限下，长度局域化和参与数与系统尺寸和接触耦合无关。最后，我们讨论了DNA样品中电子输运的实验结果之间的巨大差异的可能的长度依赖的起源。
2012-09-11 cond-mat.mes-hall
Berry phase induced localization to anti-localization transition in two-dimensional Dirac fermion systems
本文从理论上研究了二维有质量狄拉克费米子的电输运问题。通过对存在长程库仑散射中心时电导率的解析计算，我们发现，随着费米能级从Dirac点/带边界离开，Berry相从0变化到π，伴随着连续的Anderson局域化（AL）到弱局域化（WL），再到弱反局域化（WAL）的转变，这意味着磁阻符号的改变。与经典的标度理论相反，这种转变表明在这个二维系统中存在金属-绝缘体转变（MIT）。WL到WAL的转变发生在特定的临界Berry相，而MIT临界点，这是区分Al和WL相的掺杂水平，取决于常规电导率的竞争和导带底部附近的负最大交叉图（MCD）校正。
2017-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Berry-Curvature Exchange Induced Anderson Localization in Large-Chern-Number Quantum Anomalous Hall Effect
本文从理论上研究了双层石墨烯和磁性拓扑绝缘体薄膜中大陈数$\mathcal{C}$量子反常霍尔效应（QAHE）的局域化机制。我们发现，在存在的非线性无序，QAHE在这两个系统中成为安德森绝缘的预期时，无序强度足够大。然而，在自旋翻转障碍的存在下，在这两个主机材料的本地化机制是完全不同的。对于具有Rashba自旋轨道耦合的双层石墨烯，含$\mathcal{C}=4$的QAHE首先进入Berry曲率介导的金属相，然后随着无序强度的增加局域化为Anderson绝缘体.而在磁性拓扑绝缘体薄膜中，含$\mathcal{C=N}$的QAHE首先进入Berry曲率介导的金属相，然后随着无序强度的增加，转变为含${\mathcal{C}}={\mathcal{N}}-1$的QAHE，最后在${\mathcal{N}}-1$ QAHE和金属相之间循环后局域化到Anderson绝缘体中.对于后一个系统中的异常发现，通过对Berry曲率演化的分析，得知相变起源于导（价）带携带的Berry曲率的交换。最后，我们提供了一个与拓扑荷相关的唯象图像，以帮助理解这两种不同相变机制的物理起源。
2020-04-23 cond-mat.mes-hall
Universal mesoscopic statistics and the localization of light
我们遵循的演变与样品厚度，强度统计的局部光通过分层介质中的交叉从一个到三个维度的横向无序。强度的概率分布从一维变化为单个参数的介观函数（“统计电导”）和高斯波强度分布的混合。这表明，超过1D的普适统计的变化与空间场分布的拓扑变化有关。
2009-05-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Spin-Orbit Berry Phase in a Quantum Loop
我们发现了一种自旋轨道Berry相的表现在介观回路的电导与Rashba自旋轨道耦合放置在一个外部磁场垂直于环平面。详细地计算了直量子线和由相同量子线构成的量子环的传输概率，并进行了比较。它们之间的差异进行了调查，并确定与自旋轨道Berry相位的表现。在小半径的环的非绝热性效应已经被发现。
2006-10-05 cond-mat.mes-hall
On Anderson Localization and Chiral Anomaly in Disordered Time-Reversal Invariant Weyl Semimetals: Nonperturbative and Berry Phase Effects
Weyl半金属是一个三维电子系统，在带非平凡Berry电荷的无带隙点附近具有相对论性线性能量色散，它具有许多独特的响应和输运性质，其中一个关键问题是这些性质是否对无序具有鲁棒性以及是否发生安德森局域化。非微扰拓扑效应（涡环）激发和Berry相位在无序时间-研究了反转不变的3d Weyl半金属，证明了在将无序平均扩散子描述为任意净拓扑项及其离域化的非线性西格玛模型中，手征对称性得以恢复结果在足够短的长度尺度上不起作用。安德森局域化发生在足够强的无序，我们预测，手征性和相关现象消失在这样的转变。我们揭示了一种源于Berry相位的机制，这种机制阻碍了这种局域化效应，我们发现由于涡旋环的Berry相位阻碍了安德森局域化，涡旋环之间和散射路径之间发生了相消干涉，我们强调了Berry相位的适用性。我们的理论的候选外尔材料，我们指出，我们的理论与最近的实验发现的不存在手性异常的非中心对称外尔半金属的一致性。
2018-04-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonlinear Quantum Coherence Effects in Driven Mesoscopic Systems
在这些教学笔记中，弱局域化和介观现象的扩散-库珀子微扰理论被扩展到描述量子无序系统中的非平衡和非线性效应。它示出了这样的扰动理论的工作原理在时域和频域基本上是非线性现象。详细讨论了介观环中的量子整流和量子点中的动态局域化。
2005-04-26 cond-mat.mes-hall
Comment on "Scaling behavior of classical wave transport in mesoscopic media at the localization transition"
我们强调了扩散系数D（r）的位置依赖性在自洽定域理论中的重要性，并认为Cheung和Zhang [Phys.Rev.B72，235102（2005）]对于厚度为L的无序板在局部化过渡处的平均透射系数T，和谐的意思。通过适当处理D（r）的位置依赖性，得到了正确的标度T ~ 1/L^2。
2009-07-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Aharonov-Bohm Oscillations with Spin: Evidence for Berry's Phase
本文研究了具有强自旋轨道相互作用的GaAs二维空穴系统中的Aharonov-Bohm效应，即介观环电阻随垂直磁场的振荡。振荡的傅立叶谱揭示了主峰附近的额外结构，其频率对应于由环包围的磁通量。实验数据与模拟结果的比较表明，额外的结构的起源是几何（Berry）相位所获得的载波自旋，因为它围绕环传播。
2002-02-27 cond-mat.mes-hall
A dynamic localization of 2D electrons at mesoscopic length scales
研究了高质量二维电子系统在低载流子密度下的局域磁输运。测量了强绝缘区垂直磁场中的正磁阻效应，以评估样品介观区域内局域态的空间浓度。在同一区域内的电子密度的独立测量显示了一个意想不到的对应关系的金属制度中的电子密度和绝缘相的局域态。我们已经论证过，这种对应关系表明电子在低密度下的刚性分布。
2004-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Localization physics in graphene Moire superlattices
石墨烯的非平凡Berry相导致对电导率的不寻常的量子校正。单层石墨烯（SLG）中的pi和双层石墨烯（BLG）中的2 pi的Berry相预计分别显示弱反定域化（WAL）和弱定域化（WL）。然而，在实验上，根据不同散射机制的强度，在石墨烯器件中观察到WAL和WL。具有多个狄拉克锥的石墨烯超晶格预期表现出从主狄拉克锥（PDC）到克隆狄拉克锥（CDC）的π到2 π Berry相变。然而，它对局域化物理的影响还没有被探索。在这封信中，我们提出了在六方氮化硼（hBN）-石墨烯莫尔超晶格的磁电导研究。我们的研究结果揭示了一个过渡从WAL在PDC在CDC在单个设备中通过调整费米能量。量子振荡测量表明π相从PDC向CDC的转变，理论计算捕捉到了Berry相变。因此，我们对石墨烯超晶格中局域化物理的研究为理解多狄拉克锥中的载流子动力学铺平了道路。
2018-01-02 cond-mat.mes-hall
Microscopic versus mesoscopic local density of states in one-dimensional localization
我们计算了一端连接到电子或光子库的无序一维导体或单模波导中局域态密度$ν$的概率分布。我们发现，这种分布不显示对数正态尾小$ν$，但发散，而不是$\proptoν^{-1/2}$。如果在波长尺度上的快速振荡上对$ν$求平均，则出现对数正态尾部。如果能级是通过非弹性散射或吸收而不是通过耦合到储层而加宽的，那么微观态密度和介观态密度之间就没有这样的定性区别。
2001-07-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Observation of Berry curvature fluctuations from incipient polar order in an oxide interface
School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University（特拉维夫大学物理与天文学学院）
利用KTaO₃界面，通过非线性霍尔效应观测到宏观器件中巨大的介观涨落，揭示由界面杂质钉扎的萌芽铁电极化导致的局部结构对称性破缺，为探测隐藏极性序提供了新工具。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall
Quantum transport in parallel magnetic fields: A realization of the Berry-Robnik symmetry phenomenon
分析了平行磁场作用下二维电子空穴气体的磁导。结果表明，对于相对于空间反演对称的约束势阱，即使在存在磁场的情况下，也存在与温度相关的弱局域化信号。从这种对称性的偏差导致磁导的配置文件，其中包含的信息，约束的潜力和无序的特性的几何形状。
2001-05-31 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Magnetotunneling spectroscopy of mesoscopic correlations in two-dimensional electron systems
本文提出了一种在介观区域实验研究电子关联函数的方法。这个想法是监测在半导体双量子阱结构的两层之间流动的隧穿电流的介观波动。从这些波动对外部参数的依赖性，例如面内或垂直磁场、外部偏置电压等，可以确定介观物理学的各种显著关联函数的时间和空间依赖性。由于没有空间定位的外部探针，该方法提供了一种方法来探索在相对不受干扰的环境中的二维系统中的相互作用和定位效应的相互作用。我们描述的方法的理论背景，并定量地讨论了扩散和遍历制度的电流波动的行为。讨论了各种相互作用机制和局部化效应对电流的影响。最后提出一个建议，至少在原则上，该方法可用于实验确定相关的临界指数的局域化-离域转换。
2001-06-07 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic "Rydberg" atom in a microwave field
我们建立了里德伯原子的微波电离和通过一个由单色场诱导的混沌量子点的电荷输运之间的类比，在一个制度与点接触之间的势垒。我们表明，量子相干性导致的量子点内吸收的光子数的电子激发的动力学本地化。该理论确定了局域化长度对点和微波参数的依赖关系，表明微波功率可以在金属和绝缘制度之间切换点。
2005-02-04 cond-mat.mes-hall
Direct probing of band-structure Berry phase in diluted magnetic semiconductors
我们报告的实验证据的Berry相积累的载流子波函数在单畴纳米线（Ga，Mn）（As，P）稀释铁磁半导体层。它的签名介观输运测量显示为不寻常的模式，在磁导，这是明确区分于普遍的电导波动。我们发现，这些图案出现在磁场区域中的磁化旋转相干，并与能带结构贝里相位的变化，作为磁化方向的变化。因此，它们应被视为动量空间中有效磁单极子的能带结构Berry相位指纹。我们认为，这是一种有效的方法，改变能带结构在一个控制的方式，并直接探测它。因此，（Ga，Mn）As似乎是一个非常有趣的测试台，新概念的基础上，这个几何相位。
2015-06-12 cond-mat.mes-hall
Random Berry Phase Magnetoresistance as a Probe of Interface Roughness in Si MOSFETs
研究了硅-氧化物界面粗糙度对硅MOSFET在相对于界面倾斜的磁场中弱局域化磁导的影响。它表明，电子拿起一个随机的贝瑞的相位，因为它穿越一个封闭的轨道。实际上，由于粗糙度，电子将平行于界面的均匀场视为随机垂直场。在零平行场下，电导对垂直场的依赖关系有一个众所周知的形式，即弱局域化线形。在这里，施加一个固定的平行场上的线形的效果进行了分析。许多类型的行为被发现，包括均匀加宽，非均匀加宽和显着的制度，其中的线形的变化只取决于磁场，两个长度尺度的界面粗糙度和基本常数的特点。在均匀加宽极限的实验，得到了良好的协议。讨论了Wheeler及其同事提出的利用弱局部化磁导作为界面粗糙度探测器的意义。
2000-08-25 cond-mat.mes-hall
Berry phase and adiabaticity of a spin diffusing in a non-uniform magnetic field
在强的、空间非均匀的磁场中，电子自旋作螺旋运动，积累了一个几何相位或Berry相位，这可以在介观环中观察到电导振荡。如果运动是扩散的，那么磁场应该有多强才能保证绝热性，存在着两种相互矛盾的理论。为了解决这一争论，我们研究了非均匀磁场对自旋极化和弱局域化效应的影响。Cooperon扩散方程的精确解。绝热性要求自旋旋进时间比弹性散射时间短--比环周围的扩散时间短是不够的。这种强烈的条件使实验观察严重复杂化。
1998-03-13 cond-mat.mes-hall
The Mesoscopic Quantum-Hall-Insulator Transition
在强磁场作用下，无序量子线中手征边缘态的急剧局域化跃迁是由体态从二维局域化到一维局域化的交叉驱动的。其结果是，两端电导被发现在零温度下表现出{ \it exactly}整数平台值和零之间的不连续转变，让人想起一阶相变。我们讨论了相应的相图。自旋的电子被示出，导致在众多的阶段，当自旋简并解除塞曼能量。电导平台的宽度被发现敏感地依赖于自旋翻转率$1/τ_s$。
2004-06-01 cond-mat.mes-hall
Conductance of Mesoscopic Systems with Magnetic Impurities
我们研究了磁性杂质和外加磁场对无序金属电导干扰贡献的综合影响。我们发现，在弱自旋轨道相互作用的金属中，杂质自旋的极化降低了电子相位弛豫的速率，从而增强了对电导率的弱局域化修正。磁场还抑制磁性杂质的热波动，导致电导波动的恢复。无论自旋-轨道相互作用的强度如何，这种恢复都会发生。我们计算了弱局域化修正和介观电导涨落在任意水平的自旋极化由磁场引起的幅度。我们对金属环中"$h/e$" Aharonov-Bohm电导振荡的分析结果可用于从已有的实验数据中提取磁性杂质的自旋和旋磁因子。
2002-10-22 cond-mat.mes-hall
Statistics and Scaling in Disordered Mesoscopic Electron Systems
这篇评论的目的是给一个教学和统一的观点对这个问题的统计和标度的物理量在无序电子系统在非常低的温度。低温下的量子相干性和微观细节的随机性会引起物理量的大幅度波动。在这样的介观系统中，可以发生定域-离域转变，这形成临界现象。因此，一个单参数标度理论制定强调电导的作用（单参数）标度变量。然而，序参量的概念在该理论中并没有完全阐明。基于目前可用的分析和数值计算结果，我们在这里集中在总的分布函数和它们的流量随着系统的大小的描述。尽管如此，单参数标度理论确实工作的局域态密度和电导的序参量和标度变量的局域化-离域转换，分别作为典型值。在与典型电导值相关的一定长度尺度$ξ_c$以下，局部量呈多重分形分布。当$ξ_c$扮演相关长度的角色时，这种多重分形行为在接近定域-离域转变时变得普遍。
1997-03-23 cond-mat.mes-hall
Structure of quantum disordered wave functions: weak localization, far tails, and mesoscopic transport
本文对三维介观扩散导体中波函数的涨落和相关性质进行了全面的数值研究。几个大的集的纳米尺度样品与有限的金属电导，模拟的安德森模型与不同强度的对角盒无序，已经产生，以调查小的和大的偏差（以及它们之间的连接）的分布函数的本征态振幅从随机矩阵理论的普遍预测。我们发现，小，弱本地化型，偏差包含扩散的贡献（确定的体积和边界条件依赖项）和弹道的电子动力学低于平均自由程设置的长度尺度下产生的。通过将非微扰偏差（“远尾”）的函数形式的提取参数与精确计算的介观导体的输运性质相关联，我们将基于薛定谔方程的完全解的研究结果与不同的近似分析处理进行比较。我们发现，在远尾的统计数据可以解释的exp-log-cube渐近（令人信服地反驳对数正态替代），但其依赖于ell的参数是线性的，因此，预计将占主导地位的弹道效应。它表明，小偏差和远尾明确依赖于样本大小-剩下的难题，然后是远尾参数的演变与导体的大小，因为短尺度物理学是不敏感的样本边界。
2002-08-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
The Scaling Behavior of Classical Wave Transport in Mesoscopic Media at the Localization Transition
研究了无序介质中经典波在安德森局域化跃迁时的传播。我们的结果表明，经典波可能遵循不同的标度行为从电子。对于电子，由于电子-电子或电子-声子散射，由于经常性散射路径的干扰而导致的弱局部化的效果被限制在球形体积内，而对于经典波，决定经常性散射路径的数量的是样品的几何形状。结果表明，立方和平板几何中的弱局域化效应比球面几何中的弱。因此，平均静态扩散常数D（L）在立方体或平板几何中的比例类似于ln（L）/L，相应的透射率遵循<T（L）>~ln L/L^2。这与以前对电子或球形样品获得的D（L）~1/L和<T（L）>~1/L^2的行为相反。对于波动动力学，我们解决了Bethe-Salpeter方程在一个无序的板与经常性散射纳入自洽的方式。所有的静态和动态输运量研究发现遵循D（L）的标度行为。我们还考虑了位置相关的弱局域化效应，通过使用一个合理的形式的位置相关的扩散常数D（z）。发现相同的缩放行为，即，<T（L）>~ln L/L^2。
2005-09-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Reply to arXiv:0709.2619 "Comment on 'Scaling behavior of classical wave transport in mesoscopic media at the localization transition' [arXiv:cond-mat/0509381]"
我们从技术和物理的角度论证了Cherrolet等人[Phys. Rev. B 80，037101（2009）]的评论[arXiv：0709.2619]中显示的主要结果以及作者对结果的解释不足以得出迁移率边缘处的标度律采用T \propto 1/L ^2形式的结论。另一方面，我们认为，这一结果显示了在S中发现的T \propto ln L/L^2行为的一些证据。K. Cheung和Z. Q. Zhang，Phys.Rev.B72，235102（2005）[arXiv：cond-mat/0509381].为了给这个问题一个更明确的答案，需要用更大的L进行更多的计算。
2009-07-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Conductance fluctuations in diffusive rings: Berry phase effects and criteria for adiabaticity
研究了电子自旋在取向不均匀磁场中运动引起的Berry相位效应对扩散介观导体电导性质的影响。扩展以前的工作，我们开始与一个精确的，即不假设绝热，计算的普遍电导波动的扩散环内的弱本地化制度，基于微分方程，我们推导出的扩散中存在的塞曼耦合的磁场纹理。我们计算所需的磁场强度绝热性，并表明，这种强度减少了扩散运动。我们证明了不仅相位，而且振幅的h/2 e Aharonov-Bohm振荡的Berry相位的强烈影响。特别是，我们表明，这些振幅完全抑制在一定的魔术倾斜角的外部领域，从而提供了一个有用的标准实验搜索。我们还讨论了扩散导体中自旋-轨道相互作用引起的Berry类相效应，并推导了磁导和电导涨落的精确公式。我们讨论了非均匀磁场和自旋轨道相互作用下的磁导和电导涨落的功率谱。
2000-07-18 cond-mat.mes-hall
Quantum chaos in the mesoscopic device for the Josephson flux qubit
我们表明，三结SQUID器件设计的约瑟夫森通量量子比特可以用来研究量子混沌时，在高能量操作。在系统为经典混沌的参数区域，我们分析了谱统计。最近邻分布$P(s)$很好地拟合的Berry Robnik理论采用作为自由参数的纯经典措施的混沌和规则区域的相空间中的不同的能量区域。通过Husimi分布得到了波函数的相空间表示，并分析了经典结构上的局域化。
2007-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Thermodynamics and Transport in Mesoscopic Disordered Networks
我们描述了相位相干性对无序导电网络的输运和热力学性质的影响。类比弱局域化修正，我们计算了相位相干性对介观金属孤立网络磁响应的贡献。它与扩散粒子在相应网络上的返回概率有关。通过求解各种类型网络的扩散方程，包括一个有臂的环，一个无限的正方形网络或一个连接的环链，我们推导出的磁响应。正如输运性质--弱局域化校正或普遍电导波动--的情况一样，磁响应可以用一个称为谱函数的单一函数S来表示，它与网络上返回概率的空间平均值有关。我们已经发现，一个连通环系综的磁化强度与这些环不连通时的磁化强度在同一数量级上。
1998-01-22 cond-mat.mes-hall
Gate Tunable Relativistic Mass and Berry$'$s phase in Topological Insulator Nanoribbon Field Effect Devices
在拓扑绝缘体中，自旋螺旋无质量Dirac费米子表面态的输运对于实现从量子反常霍尔效应到Majorana费米子等各种新的物理现象具有重要意义.然而，拓扑表面状态的最重要的标志之一，狄拉克线性带色散，一直难以直接在输运测量中揭示。在这里，我们报告的实验Bi 2 Te 3纳米双极场效应器件上的高k SrTiO 3衬底，在那里我们实现了栅极调谐的体金属-绝缘体过渡和拓扑传输制度与大量的表面态传导。在这方面，我们报告了两个明确的传输证据门可调狄拉克费米子通过π Berry $'$的相位Shubnikov-de Haas振荡和有效质量成正比的费米动量，表明线性能量动量色散。我们还测量了一个门可调弱反局域化（WAL）与2个相干导电通道（表示2去耦表面）附近的电荷中性点，和一个过渡到弱本地化（表示崩溃的Berry $'$ s相）时，费米能量接近体导带。门可调谐狄拉克费米子拓扑表面态为各种拓扑电子器件的发展铺平了道路。
2014-02-11 cond-mat.mes-hall
Mesoscopic fluctuations of the supercurrent in diffusive Josephson junctions
研究了正常部分为相干扩散电子动力学的约瑟夫森结中超导电流的介观涨落和弱局域修正。两种类型的结被认为是：一个混乱的点耦合到超导体的隧道障碍和扩散结透明正常超导界面。计算了电流涨落的幅度和对平均电流的弱局域化修正随超导能隙与电子驻留能量之比、温度和结两端超导相位差的变化。从技术上讲，正常区域中空间非均匀邻近效应之上的波动由σ模型的复制版本描述。对于具有透明界面的扩散结的情况，临界电流的介观波动的幅度似乎比没有考虑邻近效应的先前理论的预测大近3倍。
2007-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Second Chern Number and Non-Abelian Berry Phase in Topological Superconducting Systems
拓扑学最终揭示了在复杂系统中观察到的完美量子化的根源。二维量子霍尔效应是著名的原型。值得注意的是，拓扑甚至可以在控制参数扮演额外合成维度角色的高维空间中表现出来。然而，到目前为止，已经提出了非常有限数量的高维拓扑系统的实现，一个值得注意的例子是所谓的4D量子霍尔效应。在这里，我们表明，介观超导系统可以实现高维拓扑结构，并表示一个强大的平台来研究一个纯粹的非平凡的第二陈数的量子系统。我们证明了所设计的微波光谱中的积分吸收强度是量子化的，其整数与第二陈数直接相关。最后，我们表明，这些系统也承认一个非阿贝尔贝瑞阶段。因此，他们也实现了一个启发性的范式拓扑非阿贝尔系统在更高的维度。
2020-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mesoscopic conductance fluctuations in graphene
我们研究了微米级石墨烯器件的电导随费米能级和磁场的变化规律。结合弱局域化的分析，这是由相同的散射机制的波动进行了研究。结果表明，电导波动的方差不仅取决于非弹性散射，控制退相，但也对弹性散射。特别是，相反，其效果弱本地化，强烈的谷间散射抑制石墨烯电导波动。然而，相关能与弹性散射的细节无关，并且可以用于确定石墨烯结构的电子温度。
2009-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Time-Dependent Transport in Mesoscopic Structures
讨论了介观结构中含时输运的最新研究成果。讨论强调使用随时间变化的运输，以获得信息的电荷分布和集体动力学。我们讨论了介观电容器的RC时间、量子点接触的动态电导以及混沌腔中的动态弱局域化效应。我们回顾绝热量子泵浦和光子辅助运输的工作，并得出结论，这表明了广泛的问题是感兴趣的列表。
1999-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Universalities of weak localization
本文提出了一种新的计算介观导体输运性质的弱局域化修正的方法。它是基于Keldysh技术的扩展，并允许一个评估的导体中的电流的完整的计数统计。我们认为，它为弱局部化理论提供了一个新的视角。
1999-08-10 cond-mat.mes-hall
Berry phases in Coulomb drag of double-layer graphene system
本研究针对双层石墨烯系统库仑拖曳中的量子干涉效应，通过考虑弱磁场下关联层间杂质散射开展理论分析，阐明了层内与层间贝里相位的作用及谷相关贡献，为石墨烯基量子电子器件设计提供参考。
2024-07-11 cond-mat.mes-hall
Geometric phases and Andreev reflection in hybrid rings
本文研究了具有冠状磁织构的混合介观环的Andreev反射。通过计算线性响应电导作为塞曼分裂和通过环的磁通量的函数，我们能够识别在运输过程中由电子获得的Berry相位的签名。这被提出作为一种新的检测方案的自旋相关的Berry相位，具有较大的信号对比度和鲁棒性对合奏平均的优点。
2005-08-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Multiparticle correlations in mesoscopic scattering: boson sampling, birthday paradox, and Hong-Ou-Mandel profiles
单粒子干涉和量子不变性之间的相互作用导致了多体散射中的签名相关性。我们发现这些与非相互作用粒子系统的介观腔的传输概率的半经典计算。对于混沌腔，我们提供了传输概率的前两个时刻的随机酉矩阵的合奏，包括弱本地化和失相效应的普遍形式。如果进入的多体状态由两个宏观上被占据的波包组成，它们的时间延迟会沿着玻色子生日悖论所确定的边界驱动量子-经典跃迁。因此，玻色-爱因斯坦凝聚体的介观混沌散射是建立玻色子取样器和观察宏观Hong-Ou-Mandel效应的现实候选者。
2016-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas nlin.CD
QHE, magnetoresistance and disordered transport on 2D mesoscopic plaquettes
在具有随机分布陷阱的紧束缚模型中，研究了矩形介观元胞在垂直磁场中的输运性质。纵向和霍尔电阻的计算在四探针Landauer-Büttiker形式主义，自动帐户的量子相干性和陷阱诱导的本地化。本征矢量的局部特性和在给定的磁通量的状态密度的具体方面与作为费米能量的函数的上述电阻的行为相关。霍尔绝缘体和量子霍尔制度的证据。用纯量子力学方法研究了纵向电阻和霍尔电阻的组态平均值对磁场的依赖性。负和正的磁阻被发现。
1998-01-20 cond-mat.mes-hall
Conditions for Adiabatic Spin Transport in Disordered Systems
我们解决的争议有关的必要条件的观察无序介观导体的Berry阶段。为此，我们计算了非均匀磁场存在下无序二维结构的自旋相关电导。我们的数值结果表明，对于这两个，总电导和量子校正，相关参数定义绝热自旋输运尺度与散射事件的数量的平方根，在概括斯特恩的原始建议[物理。68，1022（1992）]。这可能会阻碍一个明确的实验观察扩散金属环中的Berry相位效应。
2003-05-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Mesoscopic effects in the heat conductance of superconducting-normal-superconducting and normal-superconducting junctions
我们研究了混合超导结的热导。我们的分析涉及单通道结与任意传输以及扩散连接器，并显示超导间隙和相位的接触对热导的影响。如果结是扩散的，这些影响是完全淬火的平均，但是，我们发现，他们的影响仍然存在于弱本地化的修正和电导波动。虽然这些统计特性强烈偏离众所周知的类似物的电荷电导，我们证明，热导波动保持接近普遍的行为。我们发现了一个推广的Wiedemann-Franz定律，适用于具有相等禁带和零相位差的约瑟夫森结。
2019-06-28 cond-mat.mes-hall
Phase coherent transport in a side-gated mesoscopic graphite wire
我们研究了置于氧化硅衬底上的细石墨丝的磁输运性质。电场效应证明与背和侧栅电极。我们研究了电导涨落随栅压、磁场和温度的变化。从弱局域化提取的相位相干长度大于线的宽度，即使在最低的载流子密度，使系统有效地一维。我们发现，相位相干长度线性增加的电导率表明，在1.7 K的退相主要源于电子-电子相互作用。
2007-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A quantum dot close to Stoner instability: the role of Berry's Phase
当量子点的无量纲电导远大于1时，具有电子-电子相互作用的量子点的物理性质可以用所谓的“泛哈密顿量”来描述。在该方案中，相互作用由三个空间独立的术语表示，它们描述了库珀通道中的充电能量、自旋交换和相互作用。在本文中，我们集中在交换相互作用和推广的功能玻色子化形式主义开发较早的充电能量。这被证明是具有挑战性的，因为有效的玻色子作用量是用矢量场来表示的，并且由于自旋算子的非交换性而是非阿贝尔的。在这里，我们开发了一种几何方法，这是特别有用的介观斯通纳制度，即，当强交换作用使系统接近Stoner不稳定性时。我们表明，它是足够的，以总结玻色矢量场的绝热路径，对于这些路径，贝里相位发挥了至关重要的作用。利用这些结果，我们能够计算出点的磁化率。后者在Stoner不稳定点附近，与精确解[I.S. Burmistrov，Y. Gefen，M.N. Kiselev，JETP Lett. 92（2010）179]。
2012-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Modification of the scattering mechanisms in bilayer graphene in proximity to a molecular thin film probed in the mesoscopic regime
本研究通过低温输运测量发现，铜酞菁分子薄膜的邻近效应显著抑制了双层石墨烯的三角翘曲效应并恢复载流子手性，同时伴随电荷转移且迁移率退化极小。
2025-04-29 cond-mat.mes-hall
Chiral second-sound collective mode at the edge of 2D systems with nontrivial Berry curvature
研究了具有非平凡Berry曲率织构的二维系统的热输运。物理实现有很多：为了明确起见，我们认为未掺杂的石墨烯通过对齐的六边形氮化硼衬底的存在而间隙。同样的现象学也适用，即，在均匀磁化的存在下，3D拓扑绝缘体的表面状态。我们发现，手征谷极化的第二声集体模沿系统的边缘传播。边缘模的局域化长度的拓扑起源源于准粒子流中的反常速度项。在低温下，单粒子对横向热导的贡献被指数抑制，只有第二声模式沿边界携带热量。从沿边缘的温度的非局部测量中提取的热霍尔电导的行为的急剧变化，标志着由于第二声音边缘模式的弹道热传输的开始。
2017-01-09 cond-mat.mes-hall
Electronic transport in metallic carbon nanotubes with mixed defects within the strong localization regime
我们研究了金属碳纳米管（CNTs）中的电子输运与不同类型的实际缺陷。我们专注于在介观范围内具有许多缺陷的大型CNT。在最近的一篇论文中，我们证明了这些缺陷的碳纳米管中的电子输运是在强本地化的制度。我们验证了量子输运模拟的本地化长度的碳纳米管的缺陷的混合类型可以与本地化长度的碳纳米管相同的缺陷采取加权谐波平均。其次，我们展示了如何使用这个结果来估计任意缺陷碳纳米管的电导，避免了耗时的运输计算。
2018-11-22 cond-mat.mes-hall
Strong suppression of weak (anti)localization in graphene
低场磁阻普遍存在于低维金属系统中，具有高电阻率，并且被很好地理解为由于自相交扩散轨道上的量子干涉而产生。我们已经发现，在石墨烯中，这种弱局部化磁阻被强烈抑制，并且在某些情况下，完全不存在。这种意外的观察归因于石墨烯片的介观波纹，其引起类似于随机磁场的失相效应。
2006-06-29 cond-mat.mes-hall
Anomalous crossed Andreev reflection in mesoscopic superconducting ring hosting Majorana fermions
研究了环形非拓扑超导体（NS）-拓扑超导体（TS）双结中的Majorana物理及其对电子输运的影响。我们发现，根据两个拓扑不同的区域的长度和它们之间形成的马约拉纳费米子的本地化长度之间的比率，两个完全不同的传输机制正在工作：完美的交叉Andreev反射（CAR）的短NS区域和完美的正常Andreev反射的短TS区域。这种差异是解释在NS-TS双结系统，这还没有透露到目前为止，亚能隙状态的拓扑上不同的属性。CAR过程对穿过环的磁通量的奇异依赖性被揭示出来，并可用于检测马约拉纳费米子。
2013-08-06 cond-mat.mes-hall
Localization and Anomalous Transport in a 1-D Soft Boson Optical Lattice
我们研究了玻色-爱因斯坦凝聚原子在一维光晶格势场中的动力学行为，其中集体（约瑟夫森）隧穿能与在位相互作用能相当，并且每个晶格位的粒子数是介观大的。通过直接成像的晶格中的原子的运动，我们观察到一个突然的抑制，通过这些能量的临界比的阵列，量子涨落诱导的本地化一致的原子运输。直接低于发病的本地化，所观察到的超流体传输的频率可以解释由声子激发，但偏离流体动力学/Gross-Pitaevskii方程预测的。
2006-11-08 cond-mat.mes-hall
Quantum Transport in Topological Semimetals under Magnetic Fields
拓扑半金属是物质的三维拓扑状态，其中传导带和价带在有限数量的点处接触，即，外尔节点拓扑半金属在Weyl节点上有成对的Berry曲率的单极子和反单极子，在某些表面上有拓扑保护的费米弧。本文根据磁场的强度，综述了我们最近在拓扑半金属中量子输运方面的工作。在弱磁场下，弱反局域化效应引起的正磁电阻率与非平凡Berry曲率引起的负磁电阻率之间存在竞争。我们提出了一个弱反局域化的磁导率的拟合公式。我们认为，弱局域化可能是由层间效应和相互作用效应引起的，并发生在双Weyl半金属中。对于拓扑半金属中由非平凡Berry曲率引起的负磁电阻，我们给出了负磁电阻与载流子密度的关系。在强磁场下，特别是在量子极限下，磁导依赖于无序散射势的类型和范围。高场正磁导率可能不是一个令人信服的签名的手征异常。对于长程高斯散射势和半填充情况，磁导率在量子极限下可以是线性的。在Weyl节点处发现了最小的电导率，尽管那里的态密度为零。
2016-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Simulating weak localization using superconducting quantum circuits
理解复杂的量子物质是凝聚态物理的核心挑战。困难在于希尔伯特空间的指数缩放与系统的大小，使得解析和传统的数值方法的解决方案棘手。正如理查德·费曼最初设想的那样，这类问题可以使用可控量子模拟器来解决。尽管做出了许多努力，但构建一个能够解决一般量子问题的量子仿真器仍然是一个突出的挑战，因为这涉及控制大量的量子元件。在这里，采用多元超导量子线路和操纵一个微波光子，我们证明，我们可以模拟在介观系统中观察到的弱局域化现象。通过在我们的仿真器电路中设计控制序列，我们也能够再现弱局域化的众所周知的温度依赖性。此外，我们可以使用我们的电路来连续调整无序程度，这是一个在介观系统中不容易获得的参数。通过展示高水平的控制和复杂性，我们的实验显示了超导量子线路实现可扩展量子模拟器的潜力。
2014-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Probing the Band Topology of Mercury Telluride through Weak Localization and Antilocalization
分析了HgTe/CdTe量子阱中电子输运过程中的弱局域化（WL）和弱反局域化（WAL）效应。我们表明，为增加费米能量的磁导的扩散系统与反转带序功能的过渡从WL到WAL和背部，如果自旋轨道相互作用的体积和结构反转的不对称性可以忽略不计。这一点，以及额外的分裂的磁导分布，是一个签名的Berry相所产生的反转带排序，而不存在于异质结构与传统的顺序。在存在的自旋轨道相互作用的两个能带拓扑表现出WAL，这是明显的能量依赖的量子阱与反转带序。这可以通过将哈密顿量分解为两个块来解释。
2012-12-12 cond-mat.mes-hall
