Self-consistent theory for sound propagation in a simple model of a disordered, harmonic solid
本文提出无序谐振固体中声传播的自洽理论,结合投影算子步骤与因式分解近似,确保声速平方非负,并揭示反堵塞相变表现为声速消失。
2024-12-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Heat conduction in the disordered harmonic chain revisited
本文提出了一种研究具有任意热浴的无序谐振链中热传导的一般公式,该热浴满足涨落耗散定理。得到了热流J的一个简单的形式表达式,并从中提取出它与系统尺寸(N)的渐近关系。它示出的“热导率”不仅取决于系统本身,但也对用于模拟热浴的波动和噪声的光谱特性。作为我们的热浴的特殊情况下,我们恢复早期的结果,报告说,对于固定边界$J \sim 1/N^{3/2}$,而对于自由边界$J \sim 1/N^{1/2}$。对于其他选择,我们发现可以得到其他幂律,包括"傅立叶行为“$J \sim 1/N$。
2001-05-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Thermal conductance of one dimensional disordered harmonic chains
研究了一维无序谐振子链中纵向声子介导的热传导。利用无序系统中声子态密度和局域化的标度性质,我们发现热导随系统尺寸的非平凡标度。我们的研究结果得到了广泛的数值分析的证实。我们表明,一个系统具有较强的无序,其特征在于由一个“重尾”的概率分布,并与大的阻抗之间的不匹配浴和系统满足傅立叶定律。我们确定了一个无量纲的标度参数,相关的温度标度和声子的本地化长度,通过该参数,不同模型的无序和不同的温度下的热导遵循一个普遍的行为。
2019-08-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
The Low-Temperature Electronic Specific Heats of Disordered Ag-Au Alloys, Revisited
本文重新探讨了无序 Ag-Au 合金低温电子比热系数 $γ$ 随浓度呈抛物线行为的反常实验结果,指出借助新工具重新分析旧问题有望为其提供理论解释。
2024-11-15 cond-mat.dis-nn
Role of pinning potentials in heat transport through disordered harmonic chain
本文研究了二次现场钉扎势在确定<J>与随机热浴相连的同位素无序谐振链中无序平均稳态热流的尺寸(N)依赖性方面的作用。对于两种模型的热浴,即白噪声浴和鲁宾模型的浴,我们发现,N的依赖性<J>是相同的,并取决于钉扎中心的数量存在于链中。在没有钉扎的情况下,<J>~ 1/N^{1/2},而在存在一个或两个钉扎的情况下,<J>~ 1/N^{3/2}。对于有限个钉扎中心,其中2 <= n << N,我们提供了启发式的论据和数值证据,表明<J>~ 1/N^{n-1/2}。我们讨论我们的结果在最近的实验的背景下的相关性。
2008-11-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Heat conduction and phonon localization in disordered harmonic crystals
研究了二维和三维同位素无序谐振晶格中的稳态热流。使用本地化理论以及动力学理论,我们估计系统的大小依赖的电流。这些估计进行了比较,得到的数值结果使用一个精确的公式中给出的声子传输函数的电流,以及通过直接的非平衡模拟。我们发现,高频模式的热传导被抑制的本地化,而低频模式的边界条件的强烈影响。我们的{ \color{black}启发式}论证表明,傅立叶定律在三维无序固体中是有效的,除了特殊的边界条件。我们还研究了量子系统中与局域化相关的钉扎情况,并经常用作研究傅立叶定律有效性的模型系统。在这里,我们提供了第一个三维傅立叶定律的数值验证。在二维钉扎的情况下,我们发现声子模式的本地化导致一个热绝缘体。
2010-07-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
How periodic driving heats a disordered quantum spin chain
研究了无序量子自旋链在相干单色周期驱动下的能量吸收。我们确定了著名的遍历(Floquet-ETH慢驱动/弱无序)和多体本地化(Floquet-MBL快速驱动/强无序)阶段的特征指纹。此外,我们确定了一个中间制度,在那里的能量密度的系统-不像纠缠熵的本地和有界的可观察-增长缓慢,在一个非常大的时间窗口。
2016-03-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Specific Heat of Disordered Superconductors Induced by Negative Centers
我们证明了具有非均匀序参量的超导体可以表现出与各向异性超导体相似的性质。在本文中,我们研究了低温比热在这样的系统中的依赖性,我们表明,随机分布的吸引力中心相关联的无序BCS温度指数行为转换成幂律公式。为了描述超导电性,我们使用了一个随机版本的负U哈伯德模型,而通过相干势近似(CPA)处理的障碍。
2003-12-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Asymptotic energy profile of a wavepacket in disordered chains
研究了具有随机相互作用的简谐和非简谐链中初始局域在单点$n_0$的波包的长时间行为。在谐波的情况下,能量分布$ \bar{< e_n(t)>}$的平均时间和无序衰减为大$|n-n_0|$的幂律$\bar{< e_n(t)>}\approx C|n-n_0|^{-η}$,其中$η=5/2$和3/2的初始位移和动量激发,分别。前因子$C$依赖于谐波耦合常数的概率分布,并在弱无序的极限下发散。结果,相对于无序平均的能量分布的矩$< m_ν(t)>$在时间上发散为对于$ν\geq 2$的$t^{β(ν)}$,其中对于$ν>η-1$的$β=ν+1-η$。分子动力学模拟与这些理论预测吻合得很好。因此,在这个系统中,波包的二阶矩作为时间的函数发散,尽管波包没有扩散。因此,这唯一的标准往往被认为是早期证明波包的传播,不能被认为是充分的任何模型。非谐的情况下进行了研究数值。它被发现为中间的障碍,尾部的能量分布变得非常接近的谐波的情况下。对于弱无序和强无序,我们的结果表明,在更大的$|n-n_0|$和更长的时间发生的谐波行为的交叉。
2010-10-20 cond-mat.dis-nn
Entanglement in disordered superfluids: the impact of density, interaction and harmonic confinement on the Superconductor-Insulator transition
研究了一维哈伯德模型描述的无序费米子超流体中密度、相互作用和谐振子约束对超流体到绝缘体跃迁的影响。通过密度泛函理论计算线性熵,我们量化了基态单点纠缠。我们分析了全定域态$-$出现的临界浓度$C_C$,这是一种特殊类型的定域,具有零纠缠$-$出现。我们发现,$C_C$是独立的相互作用,但需要一个最小的无序强度发生。然后,我们推导出解析关系$C_C$作为一个函数的平均粒子密度的吸引力和排斥性的障碍。结果表明,弱的谐振子约束并不影响完全局域态的性质,它发生在相同的$C_C$上,但较强的谐振子约束可能导致系统从完全局域态到普通局域态.
2019-03-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Vibrational phenomena in glasses at low temperatures captured by field theory of disordered harmonic oscillators
该研究利用经典场论与 Euclidean Random Matrix 理论,在 T=0 热力学极限下构建无序谐振子自洽模型,以第一性原理解释玻璃的玻色峰、声软化和 Rayleigh 阻尼等低温振动反常。
2023-06-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Heat conduction in the disordered Fermi-Pasta-Ulam chain
我们解决的问题,在一个非谐链与费米-帕斯塔-乌拉姆(FPU)潜力的相互作用的无序热传导的影响。在对比的结论,较早的文件[物理。86,63(2001)],发现无序可以在低温下诱导有限的热导率,我们没有发现传导性质中有限温度转变的证据。相反,我们发现,在低温下,小系统尺寸的输运性质是由无序主导的,但电流的渐近系统尺寸依赖于通常的FPU结果J ~ 1/N^{2/3}。我们还提出了新的有趣的结果二进制质量有序FPU链。
2008-06-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Electron-phonon mediated heat flow in disordered graphene
我们计算的热通量和电子-声子热导在一个无序的石墨烯片,超越了费米的黄金法则的方法,充分考虑到修改的电子-声子相互作用的无序。在$k_F l >> 1$(其中$k_F$是费米波矢,l是平均自由程)体系中,采用Keldysh方法结合标准杂质平均法,我们同时考虑了电子与声子之间的标量势(即形变势)和矢量势耦合。我们还考虑了电子屏蔽的影响,在费米能级。我们发现,热通量和热导率的温度依赖性是敏感的无序和屏蔽的存在下,并反映了潜在的手性性质的电子在石墨烯和相应的修改其扩散行为。在弱屏蔽的情况下,无序增强了清洁系统的低温热通量(将相关幂律从$T^4$变为$T^3$),并且变形势占主导地位。对于强屏蔽,变形势和矢量势耦合的贡献相当,低温热流服从$T^5$幂律。
2012-07-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Energy relaxation in disordered charge and spin density waves
我们研究了无序电荷和自旋密度波(CDW和SDW)的强钉扎模型中的集体效应与热弛豫实验的关系。我们讨论的经典和量子限制,有助于两个不同的贡献的比热(一个$C_v \sim T^{-2}$贡献和$C_v \sim T^α$贡献分别),与两种不同类型的障碍(强钉扎与替代杂质)。通过对经典极限下二能级系统能量分裂分布的计算,我们发现在公度情况下没有慢弛豫,而在非公度情况下有宽的弛豫时间谱。在公度情况下,量子效应恢复了非零的能量弛豫,并在无公度系统中产生更强的无序效应。对于置换无序,我们得到了束缚态的Friedel振荡接近费米能量。由于链间耦合可以忽略不计,这解释了在CDW和SDW实验中观察到的幂律比热$C_v \sim T^α$与在CDW o-TaS $_3$中观察到的幂律磁化率$χ(T)\sim T^{-1+α}$的结合。
2004-12-21 cond-mat.dis-nn
Resistor-network anomalies in the heat transport of random harmonic chain
我们考虑耦合质量的低维无序谐波网络中的热输运。利用已知的结果关于安德森局域化,我们得出的实际依赖的热导$G$上的长度$L$的样品。这是纳米技术实现所需要的,因为对于这种网络,违反了具有$α=1$的傅立叶定律$G \propto 1/L^α$。特别是,我们认为“玻璃”的耦合常数的障碍,并找到一个异常,这是相关的二元性的Lifshitz尾制度的标准安德森模型。
2016-06-23 cond-mat.dis-nn
Photon diffusion in space and time in a second-order nonlinear disordered medium
本文通过时间分辨与侧向散射实验研究强非线性二阶无序介质中的光子扩散,并从第一性原理建立耦合输运模型,以Monte Carlo模拟半定量解释二次谐波更早、更深峰值的现象。
2023-10-12 cond-mat.dis-nn physics.optics
Absence of Normal Heat Conduction in Strongly Disordered Interacting Quantum Chains
本文严格证明了强无序相互作用量子链中电导随长度 $L$ 的衰减快于 $1/L$,从而证实此类系统中热输运是反常的,为多体局域化现象提供了理论支持。
2025-07-18 cond-mat.dis-nn math-ph math.MP
Heat transport and phonon localization in mass-disordered harmonic crystals
本文研究了二维和三维无序简谐晶体中的稳态热流,该晶体在边界处连接到不同温度的随机白噪声热浴中,无序导致短波长声子模局域化,因此该系统中的热流由扩展声子模携带,这些扩展声子模可以是扩散的也可以是弹道的。使用本地化理论和动力学理论的想法,我们估计各种模式的热流的贡献,并从这个我们得到的渐近系统的大小依赖的电流。这些估计进行了比较,从一个精确的公式的电流,给出的频率传输函数,以及从直接的非平衡模拟的数值评估得到的结果。这些产生了强烈的依赖于边界条件的热通量。我们的分析参数表明,对于现实的边界条件的电导率是有限的,在三维空间,但我们无法验证这一数字,除了在系统受到外部钉扎电位的情况下。这种情况下是密切相关的问题的本地化的电子在一个随机的潜力,在这里,我们数值验证,钉扎三维系统满足傅立叶定律,而二维系统是一个热绝缘体。我们还研究了不同的正常模式的反参与比。
2009-11-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Can disorder induce a finite thermal conductivity in 1D lattices?
研究了一维质量无序调和和非调和晶格中的热传导。发现无序非简谐晶格的热导率$κ$在低温下是有限的,而在高温下则发散为$κ\sim N^{0.43}$。此外,我们证明了在无序谐振晶格中不存在唯一的非平衡定态。
2001-06-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Hydrodynamic limit for a disordered quantum harmonic chain
本文研究了双曲时空标度下一维无钉扎随机质量量子谐振子链的流体动力学极限。据我们所知,这是第一个可以严格证明量子系统流体动力学极限的例子。事实上,我们证明,双曲线重新缩放的时间和空间的伸长,动量和能量的分布平均适当的吉布斯状态下,收敛到欧拉方程的解决方案。在这个链条中有两个主要现象使我们能够推导出这个结果。首先是安德森局域化,它将机械能和热能叠加,提供能量方程的闭合,并表明温度分布将被冻结。第二种现象类似于某种关联现象的衰变,这让我们避开了吉布斯态由于系统的量子性质而不是产物态这一事实所产生的困难。
2021-08-05 cond-mat.dis-nn math-ph math.MP
Heat Conduction in two-dimensional harmonic crystal with disorder
研究了质量无序二维谐振晶体中的热传导问题。使用两个不同的随机热浴,我们进行模拟,以确定系统的大小(L)的热流(J)的依赖性。对于白噪声热浴,我们发现J ~ 1/L^a与$ a \approx 0.59 $有关,而相关噪声热浴则与$ a \approx 0.51 $有关。一个特殊的情况下,相关的障碍进行了研究,分析,并给出了一个=3/2,这也同意从精确的数值结果。
2005-09-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Heat transport in ordered harmonic lattices
我们考虑热传导通过一个有序的谐振子链与谐波粒子间的相互作用,也现场谐波势。现场弹性常数对于除边界位置外的所有位置都是相同的。该链连接到不同温度下的欧姆热库。我们使用的方法从直接的解决方案的朗之万运动方程。这在经典和量子体系中都有效。在经典情形下,我们得到了系统尺寸N到无穷大极限下热流的精确公式。在特殊情况下,这归结为Rieder、Lebowitz和Lieb以及Nakazawa的早期结果。我们还获得了量子力学的情况下,我们研究的热流的温度依赖性的结果。我们简要地讨论结果在更高的维度。
2008-04-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Enhancement and reduction of one-dimensional heat conduction with correlated mass disorder
强无序结构中的短程有序对其导热性能起着重要的作用。使用数值和分析方法,我们表明,短程空间相关(与$Λ_{m}$的相关长度)的质量分布的一维(1D)合金类随机二元晶格导致显着增强的高频声子透射率,但也增加了低频声子不透明度。高频半扩展态的形成,而低频模式变得更加本地化。这导致有限长度的弹道热传导,但也矛盾地导致更高的热阻,其在$L\rightarrow\infty$极限中与$\sqrt{Λ_{m}}$成比例。我们确定了一个紧急的交叉长度($L_{c}$),低于该长度出现热透明度。交叉长度与$Λ_{m}$线性相关,但比$Λ_{m}$大两个数量级。我们的研究结果表明,声子透射谱和热传导在无序的一维晶格可以控制通过统计成域的组成成分原子的聚类。它们还意味着在无序的一维结构中检测到弹道热传导可能是在小得多的长度尺度上的内在质量相关性的特征。
2014-12-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Specific heat at low temperatures in quasiplanar molecular crystals: Where do glassy anomalies in minimally disordered crystals come from?
针对准平面分子晶体四氯间二甲苯的单斜晶系P2₁/c晶体,通过低温比热测量发现其最小取向无序引发玻璃态异常,揭示分子不对称性是关键因素,且玻色峰与德拜温度的线性关联在部分无序晶体中更显著。
2024-12-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Drastic fall-off of the thermal conductivity for disordered lattices in the limit of weak anharmonic interactions
研究了在正温度下,通过非谐势弱耦合的谐振子无序晶格的热导率。相互作用由小参数$ε> 0$控制。我们严格表明,在两个略有不同的设置,导电性有一个非微扰的起源。这意味着它比$ε$中的任何多项式都更快地衰减到零,如$ε\rightarrow 0$。然后,有人认为,这一结果延伸到一个无序链研究Dhar和Lebowitz,和一个经典的自旋链最近研究的Oganesyan,Nathalam和Huse。
2014-04-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
The specific heat of amorphous silica within the harmonic approximation
我们调查到什么程度的比热的无定形二氧化硅可以计算内的谐波近似。为此,我们使用分子动力学计算机模拟来计算,对于一个简单的二氧化硅模型(BKS势),速度自相关函数,从而有效的状态密度g(nu)。我们发现,谐波近似是有效的温度低于300 K,但开始打破在更高的温度。我们表明,为了得到一个可靠的描述g(nu)的低频部分,即观察到玻色子峰的地方,它是必不可少的使用大型系统的模拟和小的冷却速率与样品淬火。我们发现,计算的比热是,在低温下(低于50 K),大约是一个因素的两倍小于实验。在200K <= T <= T_g(T_g=1450K)的温度范围内,比热的理论值与实验值符合得很好。
1998-09-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Recovery of normal heat conduction in harmonic chains with correlated disorder
我们考虑一维谐振链中的热输运同位素无序,我们的注意力主要集中在如何无序相关影响热传导。我们的方法表明,长程相关可以改变低频扩展态的数量。因此,通过适当选择相关性,可以控制电导率$κ$如何与链长$N$成比例。我们提出了一个详细的分析的作用,具体的长程相关性的大小无关的电导率是完全恢复的情况下,固定的边界条件。至于自由边界条件,我们表明,无序相关性可以导致电导率缩放为$κ\sim N^{\varepsilon}$,与标度指数$\varepsilon$是任意小(虽然不是严格为零),使正常的传导几乎恢复,即使在这种情况下。
2015-03-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Hydrodynamics of disordered marginally-stable matter
我们利用一个有效的流体力学框架研究了无序系统的振动光谱和比热。我们考虑了扩散模,即“扩散子”,对态密度和比热的贡献。我们分析证明,这些新的模式提供了一个常数项的振动态密度$g(ω)$。这种贡献在低频下占主导地位,相对于德拜传播模式。我们比较我们的结果与数值模拟数据和随机矩阵理论。最后,我们计算的比热,我们表明存在一个线性的$T$缩放$C(T) \sim c\,T$在低温下,由于扩散模式。我们解析地推导出准局域模的扩散常数$D$的系数$c$,并与数值结果完全吻合。在比热中$T$行为中的线性越强,模式越局部化,并且在温度$T^{*}\sim \sqrt{v^{3}/D}$处跨越到$T^{3}$(德拜)状态,其中$v$是声速。我们的研究结果表明,玻璃和无序系统的异常性质可以有效地理解内的流体动力学方法,该方法占通过无序诱导散射产生的扩散准局域模式。
2019-08-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft