Dirty Bosons: Twenty Years Later
一个简洁的,有点个人的,审查问题的超流性和量子临界性的规则和无序相互作用玻色系统,集中在一般特征和重要的对称性,表现在不同的部分相图,并管理不同的可能类型的临界行为。许多精确的结果,各种绝缘相边界,这可能是用来约束数值模拟的结果,可以得出使用大型稀有区域类型的参数。绝缘体-超流转变的性质是通过一般的标度参数,在一维的精确模型计算,在二维的数值结果,和近似的重整化群的结果在更高的维度。实验He-4吸附在多孔Vycor玻璃,薄膜超导体,和磁捕获原子蒸气在一个周期性的光学势,被用来说明许多的概念。
2008-10-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Glass to superfluid transition in dirty bosons on a lattice
我们研究了无序和相互作用之间的相互作用在一个玻色气体的随机局域杂质的存在下的晶格。我们比较了两种理论方法的性能,简单版本的多轨道Hartree-Fock和常见的Gross-Pitaevskii方法,显示了前者如何在弱相互作用的限制下,在超流分数很小的情况下,给出了一个非常好的近似基态。我们进一步严格证明了这类无序的基态d* 的分形维数在热力学极限下趋于物理维数。这使我们能够引入一个量,分数占用,它提供了从Lifshits到Bose玻璃的交叉的有见地的信息。最后,我们比较温度和相互作用的影响,突出的相似性和内在的差异。
2012-03-12 cond-mat.dis-nn quant-ph
Dirty bosons on the Cayley tree: Bose-Einstein condensation versus ergodicity breaking
基于大规模量子蒙特卡罗模拟,我们研究了分支数为$K=2$的格点中心Cayley树上随机势中硬核玻色子的零温相图。为了研究无序对玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的影响,我们着重研究了零动量密度,探讨了量子相干性,以及单体密度矩阵(1BDM),它的最大本征值控制着非对角长程序.我们进一步研究了它的相关本征态,这带来了有用的信息,这个领先的本征模的实空间特性。在增加随机性,我们发现,该系统经历了一个量子相变在有限的无序强度之间的长程有序BEC状态,完全遍历在大尺度上,和一个新的无序玻色玻璃制度,显示传统的本地化的相干分数,而1BDM显示一个非平凡的代数消失BEC密度一起在实空间中的非遍历占领。这些特殊的属性可以分析捕获的一个简单的现象描述的凯莱树提供了一个物理图片的玻色玻璃制度。
2020-11-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Particle-hole symmetry and the dirty boson problem
本文研究了粒子-空穴对称性对玻色子在淬冷随机介质中零温超流性起始所对应的各种量子相变普适性类的作用。这个问题在d空间维度的功能积分公式产生一个(d+1)维经典XY模型扩展的障碍-所谓的随机杆问题。粒子-空穴的对称性可以通过增加非零的位能而被打破。我们可以区分出三种情况:(i)精确的粒子-空穴对称性,在这种情况下,格位能量全部消失;(ii)统计的粒子-空穴对称性,在这种情况下,格位能量分布关于零对称,平均消失;(iii)完全不存在粒子-空穴对称性,在这种情况下,分布是通用的。我们探讨在每种情况下的性质的激发在非超流莫特绝缘和玻色玻璃相。我们发现,玻色玻璃的可压缩性,这有一个时间自旋刚度或超流密度的解释,是积极的情况下(ii)和(iii),但它消失了一个基本的奇异性作为完整的粒子-空穴对称性恢复。然后,我们专注于临界点和讨论的相关性类型(ii)粒子-空穴对称性破缺扰动的随机棒临界行为。我们认为,类型(iii)的扰动是无关的类型(ii)的临界行为:统计对称性恢复在大尺度上接近临界点,和情况(ii),因此描述了脏玻色子不动点。为了研究更高的维度,我们试图将Dorogovtsev-Cardy-Boyanovsky双展开技术推广到这个问题,并取得了部分成功。这种技术提供的定性的重整化群流图是相当引人注目的。
2008-01-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Effect of nonmagnetic disorder on criticality in the "dirty" U(1) spin liquid
通过推导一个有效场论的非线性$σ$模型($NLσM$),研究了量子无序对代数自旋液体($ASL$)稳定性的影响。我们发现表征$ASL$临界性的反常临界指数导致了$NLσM$的反常梯度。我们发现,异常梯度指数或临界指数的$ASL$的符号决定的“脏”$ASL$的稳定性。正指数导致分离离域相和局域相的不稳定固定点,这与我们先前的研究[Phys. Rev. B { \bf 70},140405(2004)]一致。与自由狄拉克理论中的对数修正相比,我们发现自旋态密度的幂律抑制。另一方面,负指数使$ASL$不稳定,导致安德森局域化。我们讨论了我们的研究在高$T_c$铜酸盐的赝隙相的含义。
2005-03-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Suppression of Shot Noise in a Dirty Marginal Fermi Liquid
本文研究二维无序边缘费米液体在非平衡驱动下的散粒噪声,发现玻色子保持平衡时非弹性散射强烈抑制噪声,而MFL效应在强抑制之上提供微弱增强,并与重费米子奇异金属实验相关。
2024-07-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Griffiths effects and quantum critical points in dirty superconductors without spin-rotation invariance: One-dimensional examples
介绍了一种强无序重整化群(RG)方法,该方法适用于研究准粒子自旋不守恒的无序超导体的准粒子激发。我们分析一维模型与此RG和初等传递矩阵方法。我们发现,这种模型与破碎的自旋旋转不变性{ \it generically}在于两个拓扑不同的本地化阶段之一。由于量子格里菲思奇点,在足够接近分离两相的临界点时,系统在任一相中具有幂律发散的低能量密度态(具有非普适的连续变化的幂律)。该临界点与一维粒子-空穴对称安德森局域化问题属于相同的无限无序普适类,而在过渡附近的格里菲斯相由终止于临界点的强(但不是无限)无序不动点线控制.
2000-11-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Quantum Interference of Hydrodynamic Modes in a Dirty Marginal Fermi Liquid
我们研究了二维非费米无序液体的电输运,并确定了由于量子干涉引起的半经典直流电导率的第一量子修正。我们考虑一个系统与$N$口味的费米子耦合SU($N$)临界矩阵玻色子。受SYK模型的启发,我们采用双局域场形式,导出了一组在大$N$极限下控制费米子和玻色子自能的有限温度鞍点方程。有趣的是,无序涂抹诱导边缘费米液体(MFL)的费米子自能。接下来,我们考虑鞍点周围的波动,并推导出MFL-Finkel'stein非线性西格玛模型。我们发现,Altshuler-Aronov量子电导校正给出了线性- $T$电阻率,可以在低温下主导Drude结果。量子修正的强温度依赖性是由于介导量子临界玻色子的快速弛豫引起的。我们验证了我们的计算在半经典和量子水平上明确满足沃德恒等式。我们的研究结果表明,量子干涉持续在两粒子流体动力学模式,即使准粒子受到强(普朗克)耗散。
2022-09-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dirty Weyl semimetals: Stability, phase transition and quantum criticality
研究了三维不可压缩Weyl半金属在随机猝灭电荷杂质存在下的稳定性。结合数值分析和标度理论,我们表明,在足够弱的随机性的存在下(i)Weyl半金属保持稳定,而(ii)双Weyl半金属产生可压缩的扩散金属的平均态密度在零能量是有限的。在较强的无序下,Weyl半金属经历量子相变,进入金属相。在零能量下的平均态密度作为序参量,并显示了跨越这种无序驱动的量子相变的单参数标度。我们数值确定各种指数的临界点,这似乎是不敏感的Weyl对的数量。我们还提取了无序Weyl半金属的量子临界区的范围和有限能量下脏双Weyl半金属的相图。
2016-05-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dirty higher-order Dirac semimetal: Quantum criticality and bulk-boundary correspondence
我们分析了在随机点状电荷杂质存在下,时间反演(${\mathcal T}$)和格点四重($C_4$)对称破缺的三维高阶拓扑Dirac半金属(DSM)及其相应的一维铰链模的稳定性.互补的实空间数值和动量空间重整化群(RG)的分析表明,HOTDSM,而足够弱的无序是一个稳定的物质相,经历了一个连续的量子相变到一个平凡的金属在有限的无序。然而,相应的临界指数(从状态密度的标度数值获得)是非常接近的一个肮脏的,但一阶DSM中发现的,另一方面保留${\mathcal T}$和$C_4$对称性,并支持两个费米弧表面状态。这一观察结果表明,在整个肮脏DSM家族中出现了一个紧急的\emph{superuniversality}(对对称性不敏感),这也是由前导阶RG分析预测的。作为体-边界对应的直接结果,具有开放边界的系统中的铰链模式随着随机性的增加而逐渐消失,并且在强无序时完全溶解在平凡的金属相中。
2020-11-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall hep-th
Dynamical conductivity at the dirty superconductor-metal quantum phase transition
研究了无序纳米线在超导体-金属量子相变附近的输运性质。为此,我们结合数值计算与分析强无序重整化群的结果。零温度下的量子临界电导率作为频率的函数在数学上发散。在金属相中,它服从与无限随机量子临界点相关联的活化标度。我们扩展到更高的维度的标度理论,并讨论实验的影响。
2010-10-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum phases of interacting electrons in three-dimensional dirty Dirac semimetals
我们从理论上研究了三维Dirac半金属在短程电子-电子相互作用和猝灭时间反转对称无序(但不包括质量无序)作用下的稳定性。首先,我们分别讨论了干净的相互作用Dirac半金属和无相互作用Dirac半金属,证明了它们支持两个不同的量子临界点。使用重整化群技术,我们发现,虽然相互作用驱动的量子临界点本质上是\emph{Gaussian}(平均场),描述了进入各种对称性破缺相的量子相变,但由无序控制的临界点是\emph{non-Gaussian},捕获了向金属相的转变。我们根据\emph{continuous}手征旋转下无序顶点的变换对这种扩散量子临界点进行了分类。我们的wek耦合重整化群分析表明,两个不同的量子临界点是稳定的相互作用的Dirac半金属(手征对称随机性),和一个多临界点(在有限的相互作用和无序)的结果,从他们的相互作用。相比之下,手征对称性破缺无序驱动的临界点对于弱相互作用是不稳定的。分析了弱无序对狄拉克半金属有序化倾向的影响。然而,干净的相互作用临界点满足\emph{Harris criterion},因此预计对键无序是不稳定的。虽然我们的弱耦合分析是不足以建立这些不动点在强耦合制度(当相互作用和无序都很强)的最终稳定性,他们仍然可以在狄拉克半金属在一个大的长度尺度,当相互作用或随机性是足够弱的交叉行为。
2016-09-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Critical behavior of dirty parafermionic chains
本文研究了具有空间随机耦合的 Baxter $\mathbb Z_n$ 对称非厄米参费米子模型,发现其热力学奇点与随机横场 Ising 链相同,包含无限随机性临界点,并讨论了强无序重整化群等推广。
2024-04-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Collusion of Interactions and Disorder at the Superfluid-Insulator Transition: A Dirty 2d Quantum Critical Point
研究了量子$\mathrm{O}(2N)$矢量模型的Wilson-Fisher不动点在大$N$极限下对猝灭无序的稳定性.虽然随机质量在高斯固定点处是强相关的,但其效果被威尔逊-费舍尔固定点的强相互作用屏蔽。这使得微扰重整化群研究的相互作用的无序和相互作用的这个固定点。我们表明,在早期的双$ε$扩展中获得的螺旋流相反,理论直接流到一个量子临界点,其特征在于有限的无序和相互作用。临界指数,我们得到这种转变是在显着的协议与数值研究的超流莫特玻璃化转变。此外,我们还讨论了这个不动点的稳定性,标量和矢量势的混乱和使用建议玻色子费米子对偶,使有关弱无序的影响对偶阿贝尔希格斯和陈-西蒙斯-狄拉克费米子理论时,$N=1$。
2019-09-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el hep-th
Enhancement of Superconductivity in a Dirty Marginal Fermi Liquid
针对二维无序边缘费米液体,本文指出量子临界集体模式的干涉可提高超导转变温度并违反 Anderson 定理,说明无相干准粒子时相位相干仍能以集体激发存在。
2023-12-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superuniversality of topological quantum phase transition and global phase diagram of dirty topological systems in three dimensions
在三维空间中,两个干净的、拓扑上不同的、没有相互作用的带隙态之间的量子相变由一个无质量的狄拉克费米子不动点所控制,而与潜在的对称类无关,这构成了超普适性的一个非常简单的例子。对于一个足够弱的无序强度,我们表明,无质量狄拉克不动点是在超普适性的鲁棒性的心脏。我们通过考虑无序的微扰和非微扰效应来建立这一点。超普适性在无序的临界强度下崩溃,超过这个临界强度,拓扑上不同的局域化相被离域扩散相分开。在全局相图中,失去超普适性的无序控制的固定点作为多临界点,在那里离域扩散相和两个拓扑上不同的局域相相遇,局域化-离域化转变的性质取决于潜在的对称类。基于这些特征,我们构造了无相互作用的三维脏拓扑系统的全局相图。我们还建立了一个类似的相图结构和在更高的空间维弱无序的超普适性。通过指出$1/r^2$幂律关联无序对任意空间维$d$中的无质量狄拉克费米子都起着边缘微扰的作用,我们建立了一个一般的重整化群框架来处理固定空间维$d > 2$中无序驱动的临界现象.
2017-01-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Upper critical dimension for dirty Weyl semimetal-to-metal quantum phase transitions
Lehigh University(利哈伊大学)
本研究通过数值和场论方法确定脏外尔半金属-金属量子相变的下临界维度为2、上临界维度为4,并揭示其关联长度指数与动力学标度指数的普适行为。
2026-09-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Emergent fractals in dirty topological crystals
Lehigh University(利哈伊大学)
本文以方形晶格无序陈绝缘体模型为研究对象,利用Bott指数和局域陈标记揭示了脏拓扑晶体在量子相变紧邻区域,拓扑与普通绝缘体涌现岛呈现空间分形结构的普适现象。
2025-11-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Thickness-tuned Superconductor-to-Insulator Transitions under magnetic field in a-NbSi
本文研究了a-NbSi薄膜在磁场作用下的厚度诱导超导体-绝缘体转变。在“脏玻色子模型”下分析该系统的临界行为,发现临界指数积$ν_d z$ > 0.4。推导出相应的(H,d)平面相图。这个小指数产品,以及在过渡中发现的临界电阻的非普适值要求进一步的调查,以彻底了解这些转变。
2008-10-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Critical behavior and Griffiths effects in the disordered contact process
我们通过大规模蒙特卡罗模拟研究了一维接触过程中淬灭空间无序的非平衡相变,时间可达$10^9$,系统尺寸可达$10^7$。与最近的预测一致的无限随机不动点,我们的模拟表明激活(指数)动力学标度在临界点。临界行为是普遍的,即使是弱无序。然而,这种渐近行为的方法是非常缓慢的,交叉时间的顺序为$10^4$或更大。在清洁和肮脏的临界点之间的格里菲斯区域,我们发现连续变化的指数幂律动力学行为。我们讨论了我们的研究结果的一般性,并将它们与一个更广泛的理论,在相变与淬火无序的稀有区域的影响。
2005-09-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech