Microscopic observation of carrier-transport dynamics in quantum-structure solar cells using a time-of-flight technique
在这项研究中,我们提出了一种载流子飞行时间技术,以评估在太阳能电池的有源区的量子结构的载流子传输时间。在正向偏压下,通过在量子结构下插入量子阱探针,观察时间分辨的光致发光信号,可以在室温下有效地确定载流子输运时间。平均的漂移速度显示线性依赖于内场,使我们能够估计的量子结构作为一个准体材料具有低的有效迁移率包含载流子动力学的信息。我们表明,这种直接和实时的观察是更敏感的载流子输运比其他传统技术,提供更好的洞察微观载流子输运动力学,以克服器件设计的困难。
2020-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Microscopic theory of photon-induced energy, momentum, and angular momentum transport in the nonequilibrium regime
我们建立了一个一般的微观理论的能量,动量和角动量的转移介导的光子。使用非平衡格林函数方法,我们提出了一个统一的Meir-Wingreen形式主义的能量发射,所经历的力,和扭矩所经历的对象由于波动的电磁场。我们的理论不需要局部热平衡,这是传统的波动电动力学(FE)理论的中心假设。所得到的公式适用于任意物体以及环境,而不需要互易性。为了展示我们的微观理论的能力,我们将一般公式应用于平衡和非平衡情况下的石墨烯边缘的输运问题。我们发现石墨烯的局部平衡能量辐射服从众所周知的$T^4$定律,收敛的理论发射率为2.058 $\%$。在化学势偏置驱动的弹道非平衡情况下,我们观察到来自石墨烯边缘的力和扭矩的非零结果,这超出了FE理论的预测能力。我们的方法是通用的和有效的大型系统,这铺平了道路,研究更复杂的输运现象的非平衡制度。
2022-05-17 cond-mat.mes-hall
Microscopic origin of anomalous interlayer exciton transport in van der Waals heterostructures
范德华异质结构成了一个平台,研究有趣的多体量子现象。特别是,过渡金属二硫属化物(TMD)异质双层主机长寿命的层间激子,表现出永久的面外偶极矩。在这里,我们开发了一个层间激子-激子相互作用的微观理论,包括层间激子的偶极性质以及它们的费米子结构,这引起了一个有吸引力的费米子交换。我们发现,这些相互作用有助于漂移力导致在高密度的MoSe $_2$-WSe $_2$异质结中的高度非线性激子传播。我们表明,传播可以通过改变TMD层之间的hBN间隔的数量或通过调整介电环境进行调谐。特别是,虽然违反直觉,我们发现,层间激子在独立的样品中传播慢于hBN封装的TMD中的激子-由于增强的净库仑漂移与更强的环境屏蔽。总的来说,我们的工作有助于更好地微观理解层间激子输运在技术上有前途的原子薄半导体。
2022-07-08 cond-mat.mes-hall
Microscopic study of electrical transport through individual molecules with metallic contacts: II. Effect of the interface structure
我们研究了由于金属-分子界面的不同结构方面对分子输运的影响。所选择的示例性系统是通过将苯基二硫代硫酸酯分子(PDT)夹在两个金电极之间形成的原型分子器件,所述两个金电极具有不同的金属-分子距离、金属表面处的原子结构、分子吸附几何形状和附加的氢末端原子。我们发现电导对金属-分子界面结构的依赖性是由修饰的金属-分子耦合和相应的修饰的分子结能级排列之间的竞争决定的。详细的微观计算的结果都可以定性地理解从平衡能级阵容和知识的电压降在有限的偏置电压的分子结。
2003-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Active energy transport and the role of symmetry breaking in microscopic power grid
我们研究了通过耦合振荡器网络的能量传递,耦合振荡器网络代表了连接多个有源量子机器的最小微观电网。我们评估所产生的能量currently的宏观,热和量子制度,并描述如何运输的影响certainly和非相干的过程和非线性饱和效应之间的竞争。具体而言,我们表明,thetransfer的能量通过这样的网络之间的非平衡相变噪声为主的和相干的传输制度的强烈影响。这种转变与空间对称性的形成和打破有关,被认为是主动网络的一个普遍特征。因此,这些发现对于相干微波、光学或声子信道上的能量分布,特别是接近或处于量子极限的能量分布,具有重要的实际意义
2019-09-02 cond-mat.mes-hall quant-ph
Microscopic Transport Analysis of Single Molecule Detection in MoS$_2$ Nanopore Membranes
的微观物理分析的各种电阻效应参与电子检测的单个生物分子在纳米孔的二硫化钼纳米微粒。该分析依赖于一个相结合的实验-理论的方法,其中的横向电子电流的变化沿二维(2D)的膜由于DNA和蛋白质分子的易位通过孔进行比较与模型计算的基础上分子动力学(MD)和玻尔兹曼运输形式主义的膜电导进行评估。我们的分析指出,离子之间的自洽的相互作用,周围的孔边缘和生物分子的载流子,强调电解质浓度,孔径,纳米取向物的几何形状的影响,但也掺杂极性的纳米孔的电灵敏度在检测生物分子,这与实验数据吻合得很好。
2020-04-22 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Microscopic Features of Bosonic Quantum Transport and Entropy Production
研究了非平衡稳态下自发打破时间反演不变性的玻色量子输运的微观特征。该分析是基于粒子流和熵产生算子的关联函数产生的概率分布。一般的方法被施加到一个完全可解的模型与点样的相互作用驱动系统远离平衡。在零频率极限下,给出了粒子流的量子涨落和熵产生。结果表明,熵产生分布的所有矩都是非负的,这提供了热力学第二定律的微观版本。在此基础上,考虑到所有的量子涨落的效率的概念,提出和分析。量子统计在这方面的作用也进行了讨论。
2018-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech math-ph
Microscopic foundation for orbitronics: orbital exchange interactions, orbital-dependent transport, and orbital switching
University of California, Riverside(加州大学河滨分校);The George Washington University(乔治华盛顿大学)
该研究推广安德森-近藤模型构建轨道交换相互作用理论框架,揭示轨道极化电流可直接操控局域磁矩,为轨道电子学奠定微观基础并提供磁化电致切换的新机制。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Microscopic analysis of high harmonic generation in semiconductors with degenerate bands
基于多带半导体布洛赫方程,提出并分析了一种能正确描述简并带和带交叉的晶体固体中高次谐波产生的微观方法。众所周知,数值能带结构计算通常提供具有未确定的k依赖相位的电子波函数,这导致包含任意k依赖相位的矩阵元素。此外,这样的方法通常混合退化带和带的能量差小于数值精度以任意的方式为k空间中的每个点。如果考虑由电场引起的动力学,则这些模糊性是有问题的,因为位置算子的矩阵元素涉及波函数关于k的导数。当光-物质相互作用用长度规范描述时,通过沿场方向采用光滑规范变换,解决了Bloch态的任意相位和简并子空间混合问题.通过与速度计计算结果的比较,验证了该方法的有效性。虽然我们在两种规范中获得相同的总体结果,但长度规范是有利的,因为它收敛于较少数量的带,因此需要比速度规范少得多的数值工作。此外,带间和带内贡献之间的独特区别以及因此在长度计中的指导性物理解释是可能的,而在速度计中,这是不清楚的。计算的偏振方向相关的高次谐波光谱与GaAs的实验数据吻合得很好。此外,它表明,在适当的条件下,Berry曲率是主要负责的偶次谐波极化垂直于驱动场。
2020-12-02 cond-mat.mes-hall
End group effect on electrical transport through individual molecules: A microscopic study
研究了金属-分子界面的化学修饰对分子输运的影响,并以p-二取代苯分子通过不同的化学端基连接到两个金电极上形成的原型分子器件为例进行了研究。使用基于第一性原理的自洽矩阵格林函数方法,我们发现,取决于端基,通过分子的运输可以介导的近共振隧穿或非共振隧穿和分子的电导变化超过两个数量级。尽管研究的所有分子的对称器件结构,施加的偏置电压可以在两个金属-分子接触之间相等地下降,或者主要在源极(电子注入)接触上下降,这取决于平衡时分子结上的电位。
2003-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Self-consistent microscopic calculations for non-local transport through nanoscale superconductors
我们实施自洽微观计算,以描述正常金属超导体正常金属混合结构中的非平衡非局域输运在磁场的存在下,并为任意界面的非线性。一个四端设置模拟通常的实验情况下描述通过紧束缚模型。我们提出的自洽的序参量和电流分布的样品内的结果。这些配置文件说明了一个交叉从一个准平衡到一个强的非平衡的情况下,增加界面的介电常数和施加的电压。我们详细分析了在这两个不同的制度的非局域电导的行为。虽然在准平衡条件下,这可以表示为弹性cotunneling和交叉Andreev传输系数之间的差异,在一般情况下,由于自洽的序参量的电压依赖性的额外贡献必须考虑。目前的研究结果提供了第一步的自洽理论的非本地运输,包括非平衡效应,定性描述最近的实验[物理学评论快报。97,237003(2006)]。
2009-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microscopic Theory of Magnon-Drag Thermoelectric Transport in Ferromagnetic Metals
本文从理论上研究了铁磁金属中的磁振子拖曳Peltier效应和Seebeck效应。一个磁振子热流描述微扰从微观角度来看,相对于电子-磁振子相互作用和电场。然后,获得作为磁振子热电流与电荷电流之间的比率的磁振子阻力珀耳帖系数$Π_\MAG$。结果表明,在低温下$T$,极化率系数$C_\MAG$与电导率的自旋极化率$P$成正比,而对于$C_\MAG>0$,极化率系数$P<0$与$C_\MAG<0$的极化率$P>0$成正比.从磁振子拖曳Peltier效应的实验结果,我们估计的电子-磁振子相互作用的强度约为0.3 eV的$\cdotÅ^{3/2}$坡莫合金。
2012-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Charge and Spin Transport in Magnetic Tunnel Junctions: Microscopic Theory
基于紧束缚模型,研究了磁隧道结(MTJ)中的电荷流和自旋流。的电流进行评估微扰相对于隧道哈密顿。充电电流具有$A[\bm M_1(t)\times\dot{\bm M}_1(t)]\cdot\bm M_2+B\dot{\bm M}_1(t)\cdot\bm M_2$的形式,其中$\bm M_1(t)$和$\bm M_2$分别表示自由层和固定层中的磁化方向。当一层或两层都是绝缘体时,常数$A$消失,{而当两层都是绝缘体或相同的铁磁体时,常数$B$消失。}充电电流表达式中的第一项表示由动态磁化感应的有效电场驱动的耗散。此外,通过对自旋电流的研究,我们得到了增强吉尔伯特阻尼常数$\varDelta α$的微观表达式。我们发现,$\varDeltaα$是成比例的隧道电导和偏置电压的依赖。
2012-06-08 cond-mat.mes-hall
Microscopic Theory for the Quantum to Classical Crossover in Chaotic Transport
本文提出了一种计算有限时间混沌弹道腔散射矩阵${\cal S}$的半经典理论。使用相空间表示加上多反弹展开,我们展示了如何刘维守恒相空间体积分解${\cal S}$为${\cal S}={\cal S}^{\rm cl} \oplus {\cal S}^{\rm qm}$。短时间,经典的贡献${\cal S}^{\rm cl}$产生确定性的传输本征值T=0或1,而量子遍历恢复的子空间内对应的长时间,随机的贡献${\cal S}^{\rm qm}$。这为两相流体模型提供了微观基础,在两相流体模型中,腔的行为就像一个经典腔和一个量子腔并行,并解释了最近的数值数据显示,在深半经典极限量子混沌输运的普遍性的崩溃。我们表明,在这个限制的Fano因子的散粒噪声功率消失,而弱本地化仍然是普遍的。
2005-03-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Majorana fermions in an out-of-equilibrium topological superconducting wire: an exact microscopic transport analysis of a p-wave open chain coupled to normal leads
拓扑超导体是实现拓扑量子计算思想的主要候选者,因为它们可以支持像马约拉纳费米子这样的非阿贝尔激发。我们超越了低能量的有效模型描述的马约拉纳束缚态(MBS),推导出非平衡输运性质的导线几何形状的这些系统中存在的任意大的施加电压。我们的方法涉及量子朗之万方程和非平衡格林函数。凭借一个完整的微观计算,我们能够模拟的超导导线和金属导线之间的隧道耦合现实;研究的作用,高能量的非拓扑激发;预测的行为比较为奇数与偶数的网站数量的增加;和研究整个拓扑量子相变(QPT)的演变。我们发现,归一化的谱权重在MBS可以是非常大的,并在拓扑QPT连续为零。我们的研究结果有具体的影响,实验搜索和研究的MBS。
2012-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Microscopic linear response theory of spin relaxation and relativistic transport phenomena in graphene
我们提出了一个统一的理论框架,用于研究具有赝自旋-自旋耦合的无序二维Dirac系统中的自旋动力学和相对论输运现象。的形式主义适用于石墨烯与均匀Bychkov-Rashba相互作用的范例的情况下,并显示捕捉自旋弛豫过程和相关的电荷自旋相互转换的现象响应于通用的外部扰动,包括自旋密度波动和电场。一个控制的图形评估的广义自旋磁化率在扩散制度的弱自旋轨道相互作用,使我们能够表明,自旋和动量的寿命满足标准的Dyakonov-Perel关系弱(高斯)和共振(酉)的无序。最后,我们证明了自旋弛豫率可以在零频率极限下,利用SU(2)协变守恒律的自旋可观。我们的研究结果为自旋弛豫的完全量子力学描述奠定了基础,这两个原始的石墨烯样品具有弱的自旋轨道场,石墨烯异质结构具有增强的自旋轨道效应,目前备受关注。
2018-07-10 cond-mat.mes-hall
Microscopic theory for a ferromagnetic-nanowire/superconductor heterostructure: Transport, fluctuations and topological superconductivity
受Wang等人[Nature Physics 6,389(2010)]最近实验的启发,他们观察到铁磁钴纳米线邻近耦合到超导电极的非常不寻常的输运行为,我们研究了这种介观混合结构中的邻近效应和温度依赖性输运。我们假设,在隧道势垒的不对称性引起的Rashba自旋轨道耦合的障碍,使感生的p波超导铁磁体的存在。我们首先发展了Andreev散射在自旋轨道耦合界面的微观理论,推导出一组自洽的边界条件,并找到一个表达式的p波minigap的微观参数的接触。其次,我们研究了超导转变附近电阻的温度依赖性,发现它通常具有涨落诱导峰。电阻的上升与单粒子态密度的抑制有关,这是由于形成了涨落对,其隧穿被抑制。最后,我们讨论了这一点和相关的设置,涉及铁磁纳米线的上下文中的一维拓扑超导体。有人认为,要实现不成对端马约拉纳模式,不一定需要一个半金属态,但部分自旋极化可能就足够了。最后,我们提出了另一类相关的材料系统-铁磁半导体线耦合到铁磁超导体-直接实现Kitaev-Majorana模型应该特别简单。
2012-02-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Exploring the nature of the emergent gauge field in composite-fermion metals: A large-scale microscopic study
Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Institute of Mathematical Sciences(数学科学研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国家研究所);University of Chicago(芝加哥大学);Princeton University(普林斯顿大学);Indian Institute of Technology Bombay(孟买印度理工学院)
研究复合费米金属中涌现规范场的本质,通过大规模微观计算揭示S(q)的小q行为,发现非解析修正与相互作用费米海模型相符。
2025-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Valley-Polarized Quantum Transport Generated by Gauge Fields in Graphene
我们报告的可能性,同时产生在石墨烯{ \it体谷极化耗散输运}和{ \it量子谷霍尔效应}相结合的应变诱导规范场和真正的磁场。这种独特的现象是由叠加的规范场的叠加/抵消所驱动的共振/反共振效应引起的,这些叠加的规范场对时间反演对称性有不同的影响。一个谷极化霍尔电流伴随着一个耗散的谷极化电流在相反的山谷中的发病揭示了由$e^2/h$霍尔电导率平台。我们采用有效的线性标度Kubo输运方法结合谷投影计划访问谷依赖的电导率,并表明结果是强大的对无序。
2017-07-01 cond-mat.mes-hall
Microscopic Current Dynamics in Nanoscale Junctions
到目前为止,纳米接触的输运性质主要是在静态散射方法内研究的。然而,对电子动力学和电流的瞬态行为仍然知之甚少。我们对纳米级量子点接触中的微观电流流动动力学进行了数值研究。我们采用了一种方法,结合了微正则图像的运输与时间相关的密度泛函理论。我们进行了原子和jeldom模型计算表明,电流的时间演化表现出几个值得注意的功能,如非层流和边缘流。我们将这些特征归因于电子流体与离子晶格的相互作用,归因于流体中压力梯度的存在,以及归因于纳米接触电极界面处的表面电荷的瞬态动态形成。我们的研究结果表明,量子输运系统表现出类似于经典液体的流体动力学特性。
2007-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of Transport Phenomena in Coherent Quantum Hall Bilayers
我们认为,相干量子量子霍尔双层膜的所有异常输运性质可以理解的平均场输运理论,其中的冷凝物相几乎是均匀的样品,和冷凝物耦合到层间隧穿过程的强度大大降低相比,无序的微观平均场论的预测。这些成分为最近建立的I-V特性提供了自然的解释,该特性具有临界电流,高于该临界电流,隧穿电阻突然增加,并且在Corbino环的内部和外部边缘处的层间隧穿之间存在非局部相互作用。我们提出了一个微观的图片,其中的障碍是负责减少有效的层间隧穿强度的主要代理。
2014-10-31 cond-mat.mes-hall
Frequency thermal response and cooling performance in a microscopic system with a time-dependent perturbation
根据非平衡格林函数理论,我们研究了含时微扰下复合链的热输运。该系统是由两个有限的线性非对称谐波链,受到一个现场电位连接在一起的时间调制耦合。链的末端在不同的温度下耦合到两个声子库。我们提出了相关的方程,用于计算沿每一段的热流。我们发现,该系统呈现不同的输运机制,根据驱动频率和温度梯度。其中一个制度对应于一个热泵对热梯度,从而表征的设备的冷却性能。
2016-04-26 cond-mat.mes-hall
Microscopic Green's function approach for generalized Dirac Hamiltonians
针对狄拉克材料输运研究,提出一种解析计算微观格林函数的通用方法,适用于不同边缘的二维层,并在锗烯等材料上验证,为输运实验提供解析工具。
2023-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Microscopic Theory of the Phonon Thermal Hall Effect in Chiral Mott Insulators
Seoul National University(首尔大学);Soongsil University(崇实大学);Origin of Matter and Evolution of Galaxies (OMEG) institute, Soongsil University(崇实大学物质起源与星系演化研究所)
本文发展手性Mott绝缘体中声子热霍尔效应的微观理论,推导有效拉曼相互作用的精确解析形式,在kagome晶格上证明本征声子热霍尔效应,并建立同位素替代下输运行为的标度律以分离声子贡献。
2026-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Impact of exciton-phonon and exciton-magnon interaction on transport in anisotropic 2D magnetic semiconductors
Philipps-Universität Marburg(马尔堡菲利普斯大学);mar.quest—Marburg Center for Quantum Materials and Sustainable Technologies(mar.quest——马尔堡量子材料与可持续技术中心);University of Münster(明斯特大学)
本文发展微观多体理论,揭示CrSBr中激子-声子和激子-磁子相互作用的各向异性散射导致方向依赖的扩散系数,并识别出单声子与双磁子散射的温度特征,为磁性范德华半导体激子输运提供理论框架。
2026-09-21 cond-mat.mes-hall
Cryogenic scanning force microscopy of quantum Hall samples: Adiabatic transport originating in anisotropic depletion at contact interfaces
在基于(Al,Ga)As/GaAs异质结的量子霍尔样品上制备了各向异性磁电阻和本征绝热输运特性。我们成功地探测这些运输功能的微观起源与低温扫描力显微镜(SFM)通过测量局部电位分布内的二维电子系统(2DES)。这些局部测量揭示了不可压缩的条带的存在下,在前面的接触与绝缘性能取决于接触/2DES界面线相对于异质结构的晶轴的取向。这样的观察给了“非理想接触”一词另一个微观意义,这个词在应用于量子霍尔效应的朗道-比提克形式主义的上下文中使用。
2010-03-27 cond-mat.mes-hall
On quantum Hall effect: Covariant derivatives, Wilson lines, gauge potentials, lattice Weyl transforms, and Chern numbers
我们证明了均匀电场中Chern绝缘体非平衡量子输运的规范对称性是由平行输运算符的Wilson线与动力学平移算符耦合所决定的。这是由U(1)规范理论中的导数与规范场的最小耦合所决定的。这种平行输运对称性的考虑导致了电导率中的整数量子霍尔效应得到非平衡量子输运方程的一阶梯度展开。
2021-06-30 cond-mat.mes-hall quant-ph
Gauge fermions with flat bands and anomalous transport via chiral modes from breaking gauge symmetry
由于规范对称性,麦克斯韦理论中的无色散纵向光子被认为是一个多余的自由度。我们发现,当凝聚态系统中存在零能量的平坦带时,费米子场可以局部地转变为规范场,系统具有规范对称性。作为纵向光子,平带的多余自由度必须从物理状态中剔除。作为一个例子,我们研究了三维广义Lieb晶格上的无自旋费米子。纵向费米子的平带导致规范对称性。外加磁场打破了这种规范对称性,出现了一堆非拓扑手征模。将这些出现的手征模与具有相反手征性的手征反常模相结合,在Pd $_3$ Bi $_2$ S $_2$和Ag $_3$ Se $_2$ Au中表现出并有望观察到丰富的反常电输运现象。
2016-12-13 cond-mat.mes-hall hep-th
Topologically Robust Transport of Photons in a Synthetic Gauge Field
低维电子通过无序介质的输运导致局域化。在无序介质中加入规范场会导致输运性质的根本变化。例如,手征边缘态可以出现在具有垂直磁场的二维系统中。在这里,我们实现了一个“合成”的规范场的光子使用硅绝缘体技术。通过确定的输运性质的分布,我们确认本地化的运输在散装和抑制本地化的边缘状态,使用“金标准”的本地化研究。我们的系统提供了一个新的平台来研究在合成规范场的存在下的输运性质,这是重要的,无论是从研究光子输运的基本角度来看,并在经典和量子信息处理的应用。
2014-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.optics
Universality of equilibrium one-dimensional transport from gauge invariance
在这封信中,我们解决的问题是如何相互作用影响的直流电导的一维电子系统不一定充分描述的Luttinger模型。使用Laughlin型参数,我们表明,规范不变性保护的电导$e^2/h$每个通道每个自旋方向的普适值,如果系统具有两个保守的电荷共轭的外部水库的化学势。
1997-06-06 cond-mat.mes-hall hep-th
Microscopic analysis of the superconducting quantum critical point: Finite temperature crossovers in transport near a pair-breaking quantum phase transition
本文对超导量子临界点通过对破缺量子相变实现的微观分析进行了研究。电导率是研究超导涨落的重要探针,本文导出了电导率的有限温度渡越。通过使用无序系统的图解形式主义,我们能够纳入波动的库珀对和电子之间的相互作用,这是一个时间依赖的金兹伯格朗道或有效的玻色子作用形式主义的范围之外。必须超越标准近似,以捕获零温度校正,该零温度校正纯粹由(动态)量子涨落产生,并决定整个低温量子区域中的电导率行为。所有的动态贡献都是相同的顺序,并合谋加起来为负的总和,从而抑制了超导波动的结果的电导率。相反,经典和中间区域由正玻色子通道主导。我们的理论适用于一维,二维和三维,是相关的实验超导纳米线,双连接的圆柱体,薄膜和散装在磁性杂质,磁场或其他对断路器的存在下。一个窗口的非单调行为的预测存在的温度或对破坏参数被扫。
2007-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of perturbatively nonlinear quantum transport II: Hilbert space truncation, gauge invariance, and second order transport in a spatially uniform, time-varying electric field
这篇文章是三部曲的第二篇,讨论了一般量子系统的微扰响应,可能具有非平凡的基态几何,超越线性顺序。在这里,我们建立了简洁的,一般的公式,二阶响应的空间均匀,随时间变化的电场的速度计是$\textit{manifestly}$免费的静态极限杂散。我们首先讨论弯曲空间中的一般量子演化,然后详细说明这种情况是希尔伯特空间截断的自然副产品,并指出与所得有限曲率相关的关键微妙之处。然后,我们提出了一个几何的角度来看,两个流行的规范经常用于量子输运理论,速度规范和长度规范,并讨论他们如何,考虑截断诱导曲率效应,自然导致相同的结果,尽管截断。我们强调微妙的文学形式上的差异。最后,我们提供了一个通用的计划,用于消除静态极限杂散的速度计$\textit{without}$频率扩展和目前简洁和全面的格林函数公式的响应到二阶。作为我们的理论的具体方面的应用,在选定的情况下,二阶电荷电流响应进行了分析,在第一和第三部分。
2022-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Synthetic gauge fields for phonon transport in a nano-optomechanical system
规范场在凝聚态物质中扮演重要角色,例如解释非互易和拓扑输运现象。在纳米力学系统中建立声子输运的规范势将把量子霍尔物理带入一个新的领域,它在传感和信号处理中提供了广泛的应用,并且自然地与强非线性和热力学相关联。在这项工作中,我们展示了一个磁规范场的纳米机械振动在一个可扩展的,在芯片上的光学机械系统。我们利用多模光机相互作用,这提供了一个有用的资源,必要的时间反演对称性的破坏。在动态调制的纳米光子系统中,我们观察到辐射压力如何介导不同频率的谐振器之间的声子传输,具有高速率和特征非互易相位,模仿Aharonov-Bohm效应。我们表明,引入的计划不需要高质量的腔,这样它可以直接扩展到探索拓扑声学相位在多模式系统弹性现实的混乱。
2019-01-17 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Anomalously fast transport in non-integrable lattice gauge theories
本文发现非可积格点规范理论中,动力学约束可导致能量超扩散和自旋弹道输运的异常快速行为,为量子模拟和异常流体动力学提供新见解。
2025-09-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Anomalous transport independent of gauge fields
我们证明了三维迹线反常导致了具有背景标量场的共形平坦时空中新的普遍反常输运效应。与传统的量子色动力学(QCD)或量子电动力学(QED)中的反常输运相反,我们的电流与背景规范场无关。因此,我们的反常输运即使在没有矢量样的外部源的情况下仍然存在。通过操纵背景场,我们提出了一个检测我们的异常传输的设置。如果一个打开标量耦合在一个有限的间隔,并考虑一个共形因子取决于(共形)的时间,我们发现异常运输本地化的界面上的间隔流垂直的间隔。两个界面上的电流大小相同,但方向相反。没有标量耦合的假设,只假设共形因子只依赖于(共形)时间,就像通常在宇宙学中所做的那样,人们也发现三维哈勃参数自然地出现在我们的电流中。
2020-08-28 cond-mat.mes-hall gr-qc hep-ph