Impurity effects in few-electron quantum dots: Incipient Wigner molecule regime
数值精确的路径积分蒙特卡罗数据的$N\leq 10$强相互作用的电子被限制在一个二维抛物型量子点,包括一个缺陷,打破旋转对称。低密度的研究,其中一个初始的维格纳分子的形式。发现一个单一的杂质引起剧烈的影响:(1)标准的填充壳序列与幻数$N=4,6,9$,对应于峰值的附加能量$Δ(N)$,被破坏,一个新的峰值在N=8,(2)自旋间隙减少,(3)对于N=8,亚洪德规则自旋S=0诱导,和(4)电子的空间有序变得相当敏感的自旋。我们还评论了最近观察到的聚束现象。
2003-07-17 cond-mat.str-el
Wigner molecules in polygonal quantum dots: A density functional study
利用密度泛函理论研究了二维多边形(三角形、正方形、五边形、六边形)势阱中多电子系统的性质。作为点尺寸的函数的基态电子结构的发展是特别感兴趣的。首先,我们表明,在两个电子的情况下,维格纳分子的形成同意与以前的精确对角化的研究。然后,我们详细介绍了如何自旋对称性打破多边形几何的自旋密度泛函理论的应用。在几种情况下,有两个以上的电子,我们发现一个过渡到结晶状态,产生的密度最大值和电子数的数量相吻合。我们表明,这种过渡密度,这与以前的估计相当一致,是相当不敏感的点的形状和电子数。
2002-08-13 cond-mat.str-el
On the formation of Wigner molecules in small quantum dots
最近有人认为,在小量子点中,电子可以以比无限二维电子气高得多的密度结晶。我们比较的预测,自旋极化和维格纳分子的形成发生在一个密度参数$r_s\approx 4 a_B^*$的一个直接对角化的哈密顿矩阵的结果。
2000-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-dependent Rotating Wigner Molecules in Quantum dots
引入具有旋转对称性的自旋相关试探波函数来描述磁场作用下四电子和五电子量子点中具有自旋自由度的旋转Wigner分子态.在长程相互作用极限下,利用非限制Hartree-Fock轨道和投影技术构造了这些函数。它们与精确对角化的能量有很高的重叠度,并给出了强场中的精确能量。零点,即函数的涡旋与态的角动量有直接的关系。随着磁场的增加,具有不同自旋的函数自动满足角动量跃迁规则,并明确地显示出相对于角动量的磁耦合和特征振荡。结果表明,电子的纠缠熵依赖于自旋的z分量,并随角动量的增加而增加。
2007-04-28 cond-mat.str-el
Floating Wigner molecules and possible phase transitions in quantum dots
浮动维格纳晶体与标准维格纳晶体的不同之处在于维格纳晶格位置上的空间平均。它具有与固定晶体相同的内部结构,但与固定晶体相反,它考虑了底层凝胶背景的旋转和/或平移对称性。我们研究了少电子自旋极化量子点中悬浮Wigner分子的性质,发现悬浮固体的能量比固定格点的标准Wigner晶体的能量低。我们还认为,在量子点阵列中,由于简并的基态和点间的库仑耦合,单个量子点的内部旋转对称性可以被打破。
2002-06-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Correlation functions for the detection of Wigner molecules in a one-channel Luttinger liquid quantum dot
在单通道,有限尺寸的Luttinger一维量子点中,Friedel振荡和Wigner关联都诱导具有相同波长的电子密度振荡,钉扎在相同位置。因此,当电子强烈相互作用时,观察到这样的性质并不能提供任何关于维格纳分子形成的暗示,必须使用其他工具来评估这种相关态的形成。我们比较了三种不同的关联函数的行为,并证明了积分的两点关联函数,它代表了在给定的距离找到两个粒子的概率密度,是唯一的忠实估计相关的维格纳分子的形成。
2015-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum correlations in one-dimensional Wigner molecules
本文研究了由$N$全同粒子组成的一维系统,该系统被限制在一个谐波势阱中,并受到一个逆幂律相互作用势$\sim|x|^{-d}$的作用。研究了能量最低的Wigner分子的关联性质与数$N$和幂$d$的关系,包括极限为$d\rightarrow 0$ .存在$N$粒子维格纳分子,其性质使得它们的相关性主要表现在$N$最低自然轨道中。识别出现这种状态的系统的控制参数的值。揭示了在$d$趋近无穷大的极限下形成的Wigner分子的性质。
2017-10-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Crossover from Fermi liquid to Wigner molecule behavior in quantum dots
采用数值精确路径积分蒙特卡罗模拟研究了零磁场下抛物量子点中最多8个电子的弱关联到强关联的交叉.通过使用多级分块算法,模拟进行免费的费米子符号问题。我们得到了一个通用的交叉只受密度参数$r_s$。对于$r_s>r_c$,数据与Wigner分子描述一致,而对于$r_s<r_c$,费米液体行为恢复。交叉值$r_c \approx 4$非常小。
1999-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunable Wigner Molecules in a Germanium Quantum Dot
本研究在栅极定义的锗量子点中实现了高可调谐的空穴Wigner分子,可通过电压调控空穴密度,观测到其熔化过程及中间共存相,为强关联物理研究和量子信息应用提供了新平台。
2025-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Wigner molecules in carbon-nanotube quantum dots
我们证明了在半导体纳米管中的静电门所定义的量子点中的电子在空间中有序地冻结,实现了“维格纳分子”。我们精确的对角化计算揭示了电子分子的特征,这些特征可以通过隧道光谱来获得-实际上其中一些已经被Deshpande和Bockrath观察到[Nature Phys. 4,314(2008)]。我们表明,数值结果是令人满意的再现一个简单的反激振动波函数:电子有本地化的波函数,像一个普通的分子中的原子核,而低能量的激发是集体振动的电子周围的平衡位置。
2010-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Artificial atoms, Wigner molecules, and emergent Kagome lattice in semiconductor moiré superlattices
提出研究莫尔量子物质的理论框架,精确处理莫尔原子内相互作用,发现在填充因子$n=3$时形成维格纳分子并构成涌现的笼目晶格,揭示了动能与相互作用能的普适长度尺度交织产生的丰富相图。
2023-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Wigner molecules in phosphorene quantum dots
我们研究了具有圆形和细长几何形状的静电场约束的磷烯量子点中电子系统的维格纳结晶。有效质量的各向异性允许在实验室框架中形成维格纳分子,其具有比限制电势更低的对称性的限制电荷密度。我们发现,在圆形量子点中,单独的单电子岛形成的两个和四个限制的电子,但不是三个捕获的载流子。维格纳结晶的光谱特征进行了讨论。具有Wigner分子态的系统的特征在于在$B=0$处的近简并基态,并且容易被外部磁场自旋极化。在没有形成单电子岛的电子系统中,观察到在$B=0$的激发态的更均匀的分布,并且受限系统在1特斯拉量级的磁场下经历基态对称性转变。圆形量子点中的五个电子系统被表示为一种特殊情况,当磁场改变时,基态中出现两种电荷配置:一种是在实验室框架中形成的单电子岛,另一种是只有系统内部坐标中的对关联函数具有三个电子的分子形式。当量子点的电子质量较大时,量子点沿锯齿形方向的取向更容易形成准一维形式的维格纳分子。沿着扶手椅方向的较小的电子有效质量允许冻结电子运动中的横向自由度。
2022-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
From continuum neural quantum states to effective lattice models: Fluctuating Wigner molecules in moiré superlattices
Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学)
本研究提出波函数读出方法,将连续神经量子态映射为位点电荷与自旋统计,揭示莫尔TMD中ν=3的低自旋基态及电荷涨落,导向自旋ful双轨道哈伯德模型。
2026-10-08 cond-mat.str-el
Spin ordering in magnetic quantum dots: From core-halo to Wigner molecules
量子点中的限制和库仑相互作用的相互作用可以导致与费米液体行为定性不同的强关联相。我们探讨了量子点中磁性杂质的存在如何提供额外的机会来研究相关效应以及由此产生的载流子和杂质自旋的有序性。通过精确对角化,我们揭示了看似简单的双载流子量子点导致丰富的相图。我们提出了实验来验证我们的预测,特别是我们讨论了带间光学跃迁作为温度和磁场的函数。
2012-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Wigner molecules and hybrid qubits
结果表明,通过系统的全组态相互作用(FCI)计算,对微观多体哈密顿量进行精确对角化,能够预测基于GaAs非对称双量子点的三电子混合量子比特的光谱随失谐量的变化.它进一步表明,由于强的电子间的相关性,这些光谱模式,包括避免交叉与不同的电子occupancy的左,右井的状态之间,是密不可分的维格纳分子的形成。这些物理实体不能被先前采用的独立粒子或Hubbard类型的混合量子位的理论建模所捕获。我们报告显着的协议与最近的实验结果。此外,目前用于多阱量子点的FCI方法可以直接扩展到处理Si/SiGe混合量子位,其中维格纳分子的核心作用最近也得到了实验证实。
2022-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Distortion of Wigner molecules : pair function approach
在Wigner极限下,考虑了磁场中的二维三电子量子点。幺正坐标变换将哈密顿量(包括电子之间的库仑相互作用)分解为三个独立的对哈密顿量之和。对哈密顿量的本征解提供了对态的谱。每一对状态定义了该状态中所涉及的两个电子的距离。在基态,对于给定的对角动量$m$,这个距离随着$|m|$的增加而增加。根据泡利不相容原理,对电子态必须被占据,泡利不相容原理与单电子态不同,取决于总自旋$S$和总轨道角动量$M_L=\sum m_i$(所有对电子角动量之和)。我们已经证明,只有当基态是四重态($S=3/2$)且轨道角动量是魔量子数($M_L=3 m ; m=$整数)时,维格纳分子基态中的三个电子才能形成等边三角形(正如预期的那样)。否则基态的三角形是等腰的。对于$M_L=3 m+1$,其中一条边较长,而对于$M_L=3 m-1$,其中一条边比其他两条边短。
2008-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Unconventional metallic conduction in two-dimensional Hubbard-Wigner lattices
利用二维Hubbard-Wigner模型研究了强相互作用电子系统中长程库仑排斥和局域库仑排斥的相互作用。一个非常规的金属状态被发现,其中集体的低能量激发特性的维格纳晶体诱导电流的流动,尽管在费米表面的单电子光谱重量的情况下。在某些四分之一填充的层状分子晶体上的光电子发射实验应该观察到激发光谱中的间隙,而光学光谱应该发现有限的Drude重量指示金属行为。
2009-09-02 cond-mat.str-el
Influence of the nature of confinement on the melting of Wigner molecules in quantum dots
我们分析了具有不同对称性的受限几何中二维维格纳分子的量子熔化,并与相应的热熔化进行了比较。我们的研究结果揭示了互补机制,驱动量子和热交叉在WM和显示,限制的对称性在确定量子交叉规模$n_X$没有显着的作用。这是因为零点运动屏蔽了短距离内的边界效应。相图作为一个功能的热和量子波动确定独立的标准是唯一的,并显示“熔化”从WM的经典和量子“液体。“在极端量子状态下发现了一个有趣的信号,即随着温度的升高流动性减弱,$T$。交叉与缺陷的产生有关。然而,这些缺陷似乎在驱动量子和热“熔化”方面发挥着不同的作用。“我们的研究将有助于理解各种实验陷阱中的熔化-从量子点到复杂的等离子体。
2015-05-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Symmetry breaking and Wigner molecules in few-electron quantum dots
我们讨论了二维量子点中由于强电子间排斥作用引起的对称性破缺,这种排斥作用相对于与束缚势有关的零点动能而言。这种对称性破缺导致点中电子的晶体排列的出现。所谓的维格纳分子已经在无场条件下形成。本文还讨论了在强磁场作用下,旋转的Wigner分子在圆点中的出现,以及它们与魔角动量和量子霍尔效应分数填充的关系。最近对椭圆形量子点中两个电子的精确对角化和近似广义Heitler-London处理的计算表明,电子可以局域化并形成屏蔽电子间排斥的分子二聚体.计算的单重态-三重态分裂(J)作为磁场(B)的函数与共隧穿测量结果一致;其行为反映了大磁场(B)下二聚体的有效解离。知道了点的形状和J(B),就可以确定纠缠的两种度量(纠缠度和不可分辨费米子的冯诺伊曼熵),它们的行为也与二聚体的解离有关。在B=0时的理论值与实验估计一致。
2006-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.atom-ph
Unified description of floppy and rigid rotating Wigner molecules formed in quantum dots
利用圆对称性破缺的恢复方法研究了二维抛物N电子量子点中旋转Wigner分子的基态和激发光谱的特性。在高磁场中,RWM是具有魔角动量(L)态的能量服从aL + b/L^{1/2}的松软转子。在这样的电场下,基态能量(参考最低朗道能级的动能)接近经典平衡分子构型中N个点电荷的静电能。在零场和强电子间排斥作用下,RWM的行为类似于准经典刚性转子,其能量变化为L^2。特别是在高B的L-依赖性是固有的和自然的软盘旋转WM,它可以被用来作为一个重要的诊断工具,用于解决最近提出的问题是否复合费米子或RWM图片是适当的QD的。
2003-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nucl-th
Quantum dots in high magnetic fields: Rotating-Wigner-molecule versus composite-fermion approach
本文报道了在高角动量70 <= L <= 140的强磁场中N=6电子最低转动带的精确对角化结果(覆盖了相应的分数填充因子1/5 >= nu >= 1/9的范围)。能量、光谱和输运性质的详细比较(具体地说,魔角动量、径向电子密度、占据数分布、重叠和总能量以及电流-电压幂律的指数)表明,最近发现的电子-分子波函数[Phys.Rev.B66,115315(2002)]提供了优于复合费米子/Jastrow-Laughlin的描述。
2003-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nucl-th
Neural Network Discovery of Paired Wigner Crystals in Artificial Graphene
Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute(平顿研究所计算量子物理中心);Department of Electrical and Computer Engineering, University of New Mexico(新墨西哥大学电气与计算机工程系);Department of Physics and Astronomy, Hofstra University(霍夫斯特拉大学物理与天文系);ByteDance Seed(字节跳动种子计划)
利用神经网络量子蒙特卡洛方法,在填充因子ν_m=1/4的情况下发现二维电子气中的配对威格纳晶体,揭示了强相互作用量子多体系统中的集体现象。
2026-02-18 cond-mat.str-el quant-ph
Interaction-Induced Symmetry Breaking in Circular Quantum Dots
该研究重新界定圆形量子点中的Wigner分子,提出强相互作用下需微小对称性破缺微扰且微扰随相互作用趋于无穷而趋于零,并用神经网络变分Monte Carlo计算验证。
2024-10-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Crystal-field effects in the formation of Wigner-molecule supercrystals in moiré TMD superlattices
本研究通过考虑晶体场效应的全组态相互作用计算,揭示了莫尔TMD超晶格中两种Wigner分子超晶物态,解释了相关实验反常现象并指出了无约束Hartree-Fock方法的局限性。
2024-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Few-electron liquid and solid phases in artificial molecules at high magnetic field
耦合的半导体量子点形成人造分子,其中控制相互作用的基态的相关能量尺度可以容易地调节。通过施加外部磁场,可以将系统从弱关联状态驱动到强关联状态,最终电子以有序的方式定位在空间中,这让人想起二维维格纳晶体。通过分析完全相互作用哈密顿量的组态相互作用解得到的角关联函数,我们探索了这种“维格纳分子”的相图。重点是隧道效应在稳定不同基态中的作用。
2002-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Wigner molecules in moiré materials
本文用大规模 FCI 精确对角化及一阶、二阶关联函数分析,研究 TMD 双层莫尔量子点中 N≤6 个费米载流子的少体问题,揭示强库仑排斥导致的 Wigner 分子多边形环构型及其基准意义。
2023-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Comment on "Observation of a Pinning Mode in a Wigner Solid with nu=1/3 Fractional Quantum Hall Excitations"
最近的一封信[H。Zhu等人,物理修订信函105,126803(2010)]报道了在(电子)nu = 1/3分数量子霍尔效应(FractionalHall effect,FHE)填充下维格纳固体中钉扎模式的第一次测量。作者认为,他们的研究结果的解释可以在相互作用复合费米子(ICF)理论中找到。然而,迄今为止,还没有记录报道从ICF理论或相关理论获得的nu ~ 1/3的晶体关联。我们认为,一个适当的解释,这些发现自然遵循从benching-Wigner分子的方法,其中(包括分子的振转光谱)包括结晶和液体方面的BENCHHE制度(特别是对于nu=1/3,以及在其附近创建的偏差nu从1/3,如实验所示)。
2010-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nucl-th
Electronic Wigner-Molecule Polymeric Chains in Elongated Silicon Quantum Dots and Finite-Length Quantum Wires
本文提出谷增强无限制哈特里-福克方法,研究硅基准一维量子点中电子形成的维格纳分子聚合链,并通过宇称恢复揭示纠缠链结构,为纳米受限体系成像与量子信息应用提供方法支撑。
2024-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Wigner-molecule supercrystal in transition-metal dichalcogenide moiré superlattices: Lessons from the bottom-up approach
通过精确对角化研究双阱莫尔量子点中四费米子问题,揭示ν=2时维格纳分子保持环状电荷密度,而UHF方法失效,并提出宇称恢复方法以修正平均场结果。
2024-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Mott and Wigner-Mott transitions in doped correlated electron systems: effects of superlattice potential and inter-site correlation
我们引入超结构Mottness的概念来描述掺杂强关联电子系统中的Mott和Wigner-Mott跃迁。我们表明,超结构Mottness出现在一个非均匀的电子系统时,超结构包含一个奇数的电子每个超细胞。我们认为,即使在没有平移对称性破缺的超晶格的超结构Mottness存在,只要扩展或intersite库仑相互作用是强的。在后一种情况下,超结构Mottness为Mott和Wigner物理学提供了一个统一的框架,并对Wigner-Mott跃迁提供了一个非微扰的强耦合描述。我们通过研究一个最小的单带离子Hubbard $t$-$U$-$V$ - $Δ$模型来支持我们的建议,该模型具有最近邻库仑排斥$V$和两个亚晶格离子势$Δ$。该模型被映射到一个哈伯德模型与两个有效的“轨道”代表的两个网站内的超晶胞,轨道内和轨道间的库仑排斥$U$和$U^\prime \sim V$,和一个晶体场分裂$Δ$。原始晶格上的电荷序对应于轨道序。在Gutzwiller近似下,我们研究了四分之一填充时$V$和$Δ$对Mott和Wigner-Mott跃迁的影响及其相互作用.给出了超晶格势增强关联效应的机制和局域矩形成的趋势,在超结构Mottness的统一框架下构造并阐明了相图。
2009-10-01 cond-mat.str-el
AFM probe for the signatures of Wigner correlations in the conductance of a one-dimensional quantum dot
研究了与原子力显微镜探针耦合的一维量子点电容系统的输运特性。该点是在一个Luttinger液体框架内描述的,该框架捕获了Friedel和Wigner振荡。在线性制度,我们表明,电导峰的位置和高度振荡的尖端是沿着点扫描。观察到一个明显的跳动模式的电导最大值,连接到电子密度的振荡。由维格纳分子引起的影响的签名被清楚地确定和他们的稳定性对库仑相互作用的强度进行了分析。虽然由于维格纳峰位置的振荡得到增强,在强相互作用,峰高调制被抑制的相互作用的增长。另一方面,由于Friedel的振荡对相互作用是鲁棒的。
2012-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A Finite Element Configuration Interaction Method for Wigner Localization
本文提出一种数值算法研究Wigner分子的电子基态,通过有限元离散化、强关联极限初始态和基于梯度选择Slater行列式的组态相互作用方法,有效模拟了Wigner局域化现象。
2022-08-16 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Structural properties of electrons in quantum dots in high magnetic fields: Crystalline character of cusp states and excitation spectra
利用精确对角化方法得到的条件概率分布研究了强磁场下N电子抛物量子点(QD)中向下尖点态的晶体或液体性质.这些状态是晶体的特点,分数填充覆盖低和高的价值,不同的液体Jastrow-Laughlin波函数,但在显着的协议与Wigner分子[物理评论B 66,115315(2002)]。晶体排列由相互独立旋转的同心多边形环组成,每个环上的电子相干旋转。我们表明,旋转稳定的维格纳分子相对于静态的对称性破缺的非限制性Hartree-Fock解决方案。我们讨论的非刚性行为的旋转维格纳分子和相关的功能的激发光谱,包括发生的基础系统的不可压缩性的基态和第一激发态之间的间隙。这使我们推测,即使在热力学极限下,旋转晶体(而不是静态晶体)仍然是低分数填充的相关基态。
2004-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Unrestricted Hartree-Fock for Quantum Dots
本文给出了抛物型量子点中最多八个电子的无限制Hartree-Fock(UHF)计算的详细结果。的UHF能量示出,以提供相当准确的估计基态能量的整个范围内的参数从高密度与壳模型的特点,以低密度与维格纳分子功能。为了阐明旋转对称性破缺的意义,我们比较了限制Hartree-Fock(RHF)和UHF。虽然超高频对称性破缺承认较低的基态能量,误解的超高频密度的解释指出。对轨道能量的分析表明,对于很强的强相互作用,UHF哈密顿量等价于紧束缚哈密顿量。这解释了为什么UHF能量在这种状态下变得几乎与自旋无关,而RHF能量则不是。超高频密度表现出与维格纳分子角动量有关的奇偶效应。在弱的横向磁场中,这种奇偶效应消失。
2003-05-27 cond-mat.str-el
Three-electron anisotropic quantum dots in variable magnetic fields: exact results for excitation spectra, spin structures, and entanglement
精确对角化计算的N=3电子在各向异性量子点,涵盖了广泛的限制各向异性和电子间的排斥强度,为零和低磁场。的激发光谱分析作为一个功能的磁场的强度和增加量子点各向异性。通过自旋分辨两点关联对多体波函数的本征结构的分析表明,电子趋向于局域化形成维格纳分子。在一定的点参数范围内(主要是在强各向异性时),Wigner分子获得线性几何结构,并且自旋投影S_z=1/2的相关波函数类似于被称为W态的代表性强纠缠态。对于其他范围的参数(主要是在中间各向异性),维格纳分子表现出更复杂的结构,由两个镜像等腰三角形。后一种结构可以被看作是量子线中之字形维格纳晶体的胚胎单元。三电子量子点中的纠缠度可以通过使用冯诺伊曼熵来量化。
2007-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.comp-ph
Relaxation dynamics in the one-dimensional organic charge-transfer salt δ-(EDT-TTF-CONMe$_2$)$_2$Br
对电荷有序电荷转移盐δ-(EDT-TTF-CONMe $_{2}$)$_{2}$ Br的热膨胀测量和介电谱进行了详细的研究,揭示了三个弛豫特征的动态过程。最慢的一个表现出玻璃态冻结的特点,并归因于末端乙烯基团的有机分子的构象动力学。这样的过程先前被发现用于相关的电荷转移盐,然而,其中阴离子形成聚合物样链,与本发明材料的球形阴离子相反。介电谱揭示了两个额外的弛豫过程。更快的一个的特性是一致的激发的一维维格纳晶格最近在这种材料中观察到的红外光谱,这也伴随着分子的构象变化。然而,在低温下的乙烯基团的松弛表现出协同诱导的显着放缓,这是典型的玻璃冻结,而缺陷相关的维格纳晶格激发热激活行为,如预期的单偶极松弛。
2018-04-11 cond-mat.str-el
Interaction energy and itinerant ferromagnetism in a strongly interacting Fermi gas in the absence of molecule formation
研究了零温下无分子形成的强相互作用费米气体中的相互作用能和巡游铁磁性的可能性。相互作用能是通过将Galitskiii-Feynman型微扰对气体参数中所有阶次的贡献求和而得到的。它可以表示为一个简单的相空间积分的介质中散射相移。在三维和二维(3D和2D)中,相互作用能在从玻色-爱因斯坦凝聚体侧达到共振之前显示出最大值,这为相互作用能的实验测量提供了可能的解释。这一现象可以用介质中二元相互作用性质的质变来解释。能量极大值的出现对巡游铁磁性有重要影响。在3D中,铁磁转变是重入的,并且巡游铁磁性存在于能量最大值附近的窄窗口中。在2D中,目前的理论方法表明巡回铁磁性不存在,这反映了能量最大值变得比完全极化状态的能量低得多的事实。
2014-11-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el nucl-th
Artificial versus Natural Atoms: The uncanny capability of the many-body Schrödinger equation to produce emergent behavior
School of Physics, Georgia Institute of Technology(佐治亚理工学院物理学院)
本文综述人工原子中维格纳分子的形成及其量子效应,指出多体薛定谔方程在强关联下可产生涌现行为,为量子信息与分数量子霍尔效应提供新视角。
2026-09-30 cond-mat.str-el nucl-th physics.atom-ph
One-dimensional few-electron effective Wigner crystal in quantum and classical regimes
受约束的带电电子通过长程库仑力相互作用的系统由于它们的相互排斥可以形成维格纳晶体。当系统的势能超过其动能时,即,在低温下的经典系统和在低密度下的量子系统。在$T=0$中,系统受量子力学支配,因此,与晶体电荷局域化相关的空间密度峰对于较低的平均密度是尖锐的。相反,在高温的经典极限下,晶体空间密度峰在较低(较高)的平均密度下被抑制(恢复)。在本文中,我们研究这两个限制分别使用一个精确的对角化的小一维(1D)系统包含几个($<10$)电子,并提出了一个近似的方法来连接到一个统一的有效相图维格纳少电子结晶。其结果是一个定性的量子经典交叉相图的有效一维维格纳晶体。我们表明,与准结晶相关联的空间密度峰应该是实验观察到的少电子一维系统。我们发现,有效的晶体结构慢慢消失的交叉平均密度和交叉结晶温度随颗粒数的增加而降低,与没有任何真正的长程一维秩序。事实上,我们发现一维维格纳结晶的有效有限尺寸性质的一个特殊方面是,即使是短程相互作用也会导致有限尺寸的一维晶体,除了在短程相互作用系统中,与长程相互作用系统相比,随着系统尺寸的增加,晶体有序消失得更快。
2020-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Competing correlated states around the zero field Wigner crystallization transition of electrons in two-dimensions
电子系统中的动能和库仑相互作用之间的竞争可以导致复杂的多体基态与竞争的超导,电荷密度波和磁序。在这里,我们研究了一个强相互作用的氧化锌为基础的高迁移率的二维电子系统,显示了可调的金属-绝缘体转变的低温相。通过对电子输运对温度、载流子密度、面内和垂直磁场以及电压偏置的依赖性的全面分析,我们为存在具有不同程度自旋极化的竞争相关金属态和绝缘态提供了证据。我们的系统具有前所未有的水平的协议与国家的最先进的量子蒙特卡罗相图的理想的jeltron模型,包括魏格纳结晶过渡的相互作用参数$r_s\sim 30$的值和一个纯粹的Stoner过渡的情况下。面内场依赖性的运输揭示了一个新的低温状态与部分自旋极化分离的自旋非极化金属和维格纳晶体,我们检查对可能的理论方案,如反铁磁晶体,库仑诱导的微乳液,和无序驱动的水坑形成。
2021-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci 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
Anyon molecules in fractional quantum Hall states
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Harvard University(哈佛大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
研究通过无限圆柱体的段DMRG计算门屏蔽分数量子霍尔态中电荷激发的能量,发现屏蔽可将同电荷任何子束缚成分子,其依赖于填充因子、门距离和融合通道。
2026-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic rotons and Wigner crystallites in a two-dimensional dipole liquid
本研究在二维偶极液体中首次观测到电子旋子,其非周期色散源于强关联和短程有序,随密度降低旋子能隙归零,标志着维格纳结晶化。
2025-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Role of a parallel magnetic field in two dimensional disordered clusters containing a few correlated electrons
本文研究了具有少量电子的二维无序团簇系综随库仑能与动能比rs的变化。在费米系统(小r_s)和维格纳分子(大r_s)之间,相互作用导致基态的离域,当自旋被平行的磁场排列时,这种离域被抑制.我们的结果证实了中间区域的存在,其中维格纳反铁磁性削弱了斯通纳铁磁性,并且再现了在稀电子系统中观察到的朗德g因子的增强。
2000-12-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el