Quantum quench spectroscopy of a Luttinger liquid: Ultrarelativistic density wave dynamics due to fractionalization in an XXZ chain
我们计算了自旋1/2XXZ链中量子猝灭产生的局域激发的动力学。使用结合的密度矩阵重整化群和精确的时间演化,以及分析参数的数值,我们表明,由于在预淬火状态的相互作用的分馏引起的“超相对论”的密度波,在最大带速度旅行。该系统最初准备在基态的链内的无间隙XY相,这允许在低能量和长波长的Luttinger液体(LL)的描述。然后,哈密顿量突然猝灭为带绝缘体,之后链幺正地演化。通过绝缘体光谱的带隙色散,淬火后的动力学充当“速度显微镜”,通过时空密度传播揭示初始状态粒子的相关性。我们表明,超相对论波的生产是绑定到特定的方式,在零温度的初始LL状态的分馏逃避保利阻塞。
2011-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Transient dynamics of spin-polarized injection in helical Luttinger liquids
我们分析了注入二维拓扑绝缘体边缘态的自旋极化电子波包的时间演化。在电子相互作用的存在下,该系统被描述为一个螺旋Luttinger液体和注入电子分馏。然而,由于金属探测器的存在,在直流测量中没有分数化的证据,并且在这种情况下,系统不会显示出偏离其非相互作用行为的情况。尽管如此,我们表明,螺旋Luttinger液体的性质出现在瞬态动力学,其中签名的电荷/自旋分馏可以清楚地识别。
2015-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractionalization of itinerant anyons in one dimensional chains
我们构建模型的相互作用的巡回非阿贝尔任意子沿一维链移动,特别关注巡回伊辛任意子链,并推导出有效的任意子t-J模型的低能量部门。通过精确对角化解决这些模型,我们发现任意子分解为电荷和(非阿贝尔)任意子自由度-Luttinger液体中发生的电子自旋-电荷分离的概括。激发光谱的详细描述相结合的光谱电荷和任意扇区需要一个微妙的耦合电荷和任意激发之间的微观水平(我们也发现存在于Luttinger液体),尽管宏观分馏。
2011-12-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Fractionalized Wave Packets from an Artificial Tomonaga-Luttinger Liquid
一维相互作用费米子系统的模型Tomonaga-Luttinger液体(TLL)提供了一个简单而精确的理论框架,预测了各种有趣的物理性质。TLL的证据已被观察到的幂律行为的电子输运和动量分辨光谱上的各种类型的一维(1D)导体。然而,依赖于涉及隧穿过程的直流传输的这些测量不能识别TLL的本征模式,即,集体激发,其特征在于非平凡的有效电荷e* 和电荷速度v*。尚未观察到电荷碎裂的基本过程,这是一种预测发生在TLL和非相互作用导线交界处的现象。在这里,我们报告的时间分辨传输测量人工TLL耦合整数量子霍尔边缘通道组成,成功地识别单电荷分馏过程。从非相互作用区入射的带有电荷e的电子波包在人工TLL区的边缘分裂成几个分裂的电荷波包,从中可以直接计算e* 和v*。这些结果为阐明TLLs和边缘通道低能激发的性质提供了信息。
2013-09-28 cond-mat.mes-hall
Charge Fractionalization on Quantum Hall Edges
我们讨论的传播和局部电荷的边缘上的可变宽度的量子霍尔酒吧,其中边缘之间的相互作用引起的Luttinger液体行为与一个非平凡的相互作用参数g的分数。我们特别关注的初始电荷脉冲分离成一个明确定义的前电荷和一个更广泛的尾巴。前脉冲描述了一个带有非整数电荷的电子,该电荷是电子电荷的\sqrt{g}倍。我们将讨论如何存在的这种分数电荷,在原则上,可以通过测量的电子隧穿到系统中所产生的电流中的噪声来检测。通过对霍尔棒的简化模型进行数值模拟,说明了结果。
2011-09-22 cond-mat.mes-hall
Conductance in inhomogeneous quantum wires: Luttinger liquid predictions and quantum Monte Carlo results
我们研究电子和自旋输运相互作用量子线接触非相互作用的铅。我们从理论上模拟的电线和路口作为一个不均匀的链,在交界处的参数变化的规模上的晶格间距。我们研究这样的系统分析在适当的限制的基础上Luttinger液体理论和量子Monte Carlo计算的电导和局部密度的结附近的结果进行比较。我们首先考虑一个具有最近邻相互作用的非均匀无自旋费米子模型,然后将我们的结果推广到具有现场Hubbard相互作用的自旋模型。
2016-09-28 cond-mat.mes-hall
Noninvasive Probe of Charge Fractionalization in Quantum Spin-Hall Insulators
当一个具有明确动量的电子隧穿到非手性的Luttinger液体中时,它分裂成两个单独的波包,它们携带分数电荷,并沿相反的方向运动。这种现象的直接观察已被证明是难以捉摸的,主要是由于测量探针引起的单粒子和等离子体反向散射。本文从理论上介绍了两种拓扑绝缘体器件,这两种器件自然适合于直接和非侵入性地检测分数电荷及其速度。
2012-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Jastrow-Luttinger Fractional Liquids
在本文中,我们提出了一个描述Halfton的Luttinger液体,它平行于Laughlin的分数量子霍尔(Fractional Quantum Hall,简称HLH)不可压缩流体的理论,都表现出类似的基态以及分数激发。这两种非费米液体是低维量子液体的一般结构的实例,我们建议将其称为Jastrow-Luttinger分数液体。这种液体的一个重要特征是母颗粒的完全分离。特别是,在一个和两个维度的自旋-电荷分离可以实现,并确实建议发生在边缘和散装的非极化量子霍尔系统。
1998-09-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quasi-Andreev reflection in inhomogeneous Luttinger liquids
在Luttinger液体中,在相互作用强度的阶跃处的电荷激发的反射可以是Andreev型的,即使相互作用是纯排斥的。具有较强排斥力的区域在正常金属/超导体结中起正常金属的作用,而具有较弱排斥力的区域起超导体的作用。结果表明,这种准Andreev反射导致了一些类似的邻近效应,包括局部增强(抑制)的超导波动的准正常(准超导)侧的步骤,显着修改的局部态密度,以及其他。这些邻近效应的可观察到的后果进行了分析的情况下,从正常的金属或超导尖端到一个不均匀的Luttinger液体线的单粒子和双粒子隧穿。
1997-11-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Are there sharp fractional charges in Luttinger liquids?
我们研究了由Luttinger液体理论描述的一维费米子系统中手性分离引起的电荷分馏。重点是分数电荷是否是量子力学尖锐的问题,在分析中,我们区分了受边界条件限制的全局电荷和减去背景贡献的局部电荷。我们表明,通过例子,分数电荷的任意值,都是量子力学尖锐的,可以引入不同的初始条件。由于系统是无带隙的,任意低频的激发都对涨落有贡献,所以对尖电荷进行精确定义是很重要的,我们通过减去基态的贡献来实现。我们非常简要地评论我们的分析建议的实验的相关性。
2009-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Detecting Fractionalization in Critical Spin Liquids using Color Centers
本文理论研究利用金刚石NV色心弛豫测量探测两类典型量子自旋液体,通过自旋谱函数中的Stoner连续谱、集体模式及幂律展宽识别自旋子分数化信号。
2023-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Universal chiral Luttinger liquid behavior in a graphene fractional quantum Hall point contact
University of California at Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);National Institute for Materials Science(国立材料研究所)
研究在石墨烯中观察到手性Luttinger液体行为,并利用强耦合物理实现无损耗电压升压变压器。
2022-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Bipartite Fluctuations and Charge Fractionalization in Quantum Wires
CPHT, CNRS, École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris(法国国家科学研究中心、巴黎综合理工学院、巴黎理工学院)
本文通过双分量涨落方法研究量子线中电荷分数化现象,揭示了在零温下球形几何中电子干涉相位因子的物理意义,并利用DMRG算法验证了分数电荷。
2026-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
The electron lifetime in Luttinger liquids
本文研究了通过Luttinger液体(LL)描述的纯弹道一维系统中电子波包的退相干。在一个有限的温度$T$和长时间$t$,我们表明,电子格林函数为一个固定的波矢量接近一个费米点$\exp(-t/τ_F)$衰减,而不是在短时间内发生的幂律行为,和新兴的电子寿命服从$τ_F^{-1}\propto T$自旋以及无自旋电子。对于强相互作用,$(Tτ_F)\ll 1$,反映了电子在LLS中不是一个好的朗道准粒子。我们证明了分数化是电子退相干的主要来源,以及自旋电子澄清特殊的电子质量重整化接近费米点。对于无自旋电子和弱相互作用,我们的直觉可以通过图解方法或费米黄金法则和约翰逊-奈奎斯特噪声图像来丰富。我们强调,电子寿命(和分数准粒子)可以揭示从Aharonov-Bohm实验或动量分辨隧穿。我们的目的是比较结果与自旋非相干和手性激光。
2006-08-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fermionic renormalization group methods for transport through inhomogeneous Luttinger liquids
本文比较了两种用于研究具有两粒子相互作用和局域不均匀性的一维金属(Luttinger液体)的电子输运性质的费米子重整化群方法。第一个是穷人的方法设置,用于恢复费米动量下有效传输的“领先对数”分歧。一般地,所得到的方程可以解析地求解。第二种方法是基于功能的重整化群方法,并导致一组微分方程,它只能为某些设置和在极限情况下,解析求解,而在一般情况下,它必须集成数字。这两种方法都声称适用于任意强度的不均匀性,并捕获两粒子相互作用的影响,如相互作用相关的指数,直到领先的顺序。我们批判性地回顾了这一点的最简单的情况下,一个单一的杂质。乍一看,穷人的方法似乎描述了从“完美”到“开链不动点”的交叉,我们收集的证据表明,在接近“完美链不动点”的地方可能会出现困难。由于两个固定点的缩放维度之间的微妙关系,这只有在详细的分析中才变得明显。在泛函重整化群方法中,保持了不同散射通道的耦合,从而更好地描述了底层物理。
2008-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum criticality in coupled hybrid metal-semiconductor islands
本研究发现耦合混合金属-半导体结构中动力学库仑阻塞与整数量子霍尔效应的共同作用可实现Luttinger液体共振隧穿,能调控至量子临界区,验证其非费米液体行为,为量子模拟相关奇异零温量子临界现象提供新路径。
2024-08-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tomonaga-Luttinger liquid parameters of magnetic waveguides in graphene
在适当的非均匀磁场中通过反向传播蛇态形成的石墨烯中的电子波导被示出构成Tomonaga-Luttinger液体的实现。由于左右移动蛇态的空间分离,这种由电子-电子相互作用引起的非费米液态基本上不受无序的影响。我们计算的相互作用参数占在这个系统中的伽利略不变性的情况下,从而表明,非费米液体效应是显着的,在现实的几何形状可调。
2008-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Kinetic processes in Fermi-Luttinger liquids
在这项工作中,我们讨论了扩展的开创性分析的Dzyaloshinskii和拉金的关联函数的一维费米系统,专注于准粒子弛豫的影响,使非线性色散。在整个工作中,我们采用弱相互作用的费米气体图片和非线性Luttinger液体理论来描述激发的衰减,并探讨两种方法之间的费米子玻色子的对偶性。特别注意的是致力于自旋交换过程中的作用,相互作用的影响,筛选和可积性。热化率的电子和空穴类准粒子,以及集体等离子体激元激发和自旋激发的动量空间迁移率的衰减率计算各种温度制度。考虑了自旋-电荷拖曳现象,确定了相应的动量转移率。我们进一步讨论了如何动量弛豫由于几个竞争机制,即三重电子碰撞,电子-声子散射,和长程不均匀性影响输运性质,并突出能量转移促进等离子体从不均匀的Luttinger液体模型的角度。最后,我们推导出完整的矩阵的热电系数在量子临界点的第一个电导平台过渡,并解决具有强大的Rashba自旋轨道耦合的弹道半导体纳米线的磁电导。
2021-03-02 cond-mat.mes-hall
Conductance of one-dimensional quantum wires
本文用Tomonaga-Luttinger液体(TLL)理论讨论了量子线的电导。我们使用明确的电荷分馏方案,这是由于该模型的手征对称性。我们建议,标准的两端(2 T)电导测量的结果取决于耦合的TLL与水库,可以解释为不同的边界条件的接口。我们提出了一个三端(3 T)的几何形状,其中第三个接触弱连接到大量的TLL受到一个大的偏置电流。我们开发了一个重整化群(RG)分析这个问题,明确考虑到分裂的注入电子电荷成两个手征无理数。我们研究了在{ \it bulk}接触的存在下,对两种不同边界条件下电导的高阶修正,这两种边界条件分别再现了在没有{ \it bulk}接触的情况下,标准2 T源漏(SD)电导$G_{\rm SD}^{(2)}=e^2/h$和$G_{\rm SD}^{(2)}=ge^2/h$,其中$g$是TLL电荷相互作用参数。我们发现,在这两个边界条件下的{ \it端}接触的3 T SD电导$G_{\rm SD}^{(3)}$显示出与上述两个值的UV相关的偏差,这表明在欧姆极限的新的固定点。非平凡的标度指数预测的结果,电子分馏。
2002-03-07 cond-mat.mes-hall
Density-density correlation functions of chiral Luttinger liquids with a point-contact impurity
本文推导了含点接触杂质的chiral Luttinger liquid的密度-密度关联函数,发现其可表示为含二阶极点的紧凑解析函数,并验证了结果,讨论了与bosonization方法结合的意义。
2024-08-22 cond-mat.mes-hall
Exact Dirac-Bogoliubov-de Gennes Dynamics for Inhomogeneous Quantum Liquids
本文研究了非均匀 1+1 维量子多体系统的动力学,证明其受非均匀 Dirac-Bogoliubov-de Gennes 方程支配,并通过 Magnus 展开解析求解,揭示了量子霍尔边缘等系统在量子猝灭后的晚期时间演化及 Andreev 反射的普遍性。
2023-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Wave packet dynamics in the one-dimensional extended Hubbard model
利用含时密度矩阵重整化群方法,研究了具有在位排斥和最近邻排斥的一维扩展哈伯德模型中电子波包的时间演化.正如预期的那样,波包分离成仅自旋和仅电荷的激发(自旋-电荷分离)。电荷和自旋速度表现出非单调依赖于V。对于小的和中间值的V,这两个速度增加与V。然而,电荷速度表现出更强的依赖性比自旋,导致更明显的自旋-电荷分离。电荷分馏,另一方面,是弱V的影响。结果解释在Luttinger液体理论在弱耦合限制,和一个有效的模型在强耦合制度。
2013-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tomonaga-Luttinger liquid correlations and Fabry-Perot interference in conductance and finite-frequency shot noise in a single-walled carbon nanotube
我们提出了一个详细的理论研究的运输通过一个单壁碳纳米管(SWNT)在良好的接触,金属铅在SWNT和源和漏水库之间的界面弱背散射引起电子法布里-珀罗(FP)振荡的电导和散粒噪声。我们包括电子-电子相互作用和有限长度的单壁碳纳米管内的非均匀Tomonaga-Luttinger液体(TLL)模型和治疗的非平衡效应,由于在Keldysh方法内施加的偏置电压。在低频输运性质中,TLL效应主要是通过幂律特性作为偏置电压或温度的函数在能量尺度以上的有限水平间距的单壁碳纳米管是明显的。FP频率主要由两个简并子带引起的非相互作用自旋模速度决定,而不是相互作用电荷速度。在较高的频率下,多余的噪音被证明是能够解决分裂的传输电子所产生的不匹配的TLL参数在金属水库和单壁碳纳米管之间的界面。这种动力学导致作为频率的函数的周期性散粒噪声抑制,并且周期仅由电荷速度确定。在大的偏置电压,这些振荡是占主导地位的普通FP振荡所造成的两个弱的后向散射。这使得散粒噪声成为区分单壁碳纳米管中两种模式速度的宝贵工具。
2006-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Angular dependence of hump-shape Hall Effects for distinguishing between Karplus-Luttinger and Geometrical Origins
本文提出利用磁场旋转下驼峰峰值场的发散指数及其角度依赖,区分 Karplus-Luttinger 霍尔回线重叠与 Skyrmion 几何/拓扑霍尔效应,并以统一曲线连接两种机制。
2024-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge transport through single molecules, quantum dots, and quantum wires
本文综述了近年来在单分子、量子点和量子线中电荷输运的关联和量子涨落现象的理论描述方面的进展。各种物理现象的地址,涉及到共同隧穿,对隧穿,绝热量子泵浦,电荷和自旋波动,和非均匀的Luttinger液体。我们回顾了理论上的多体方法来处理相关效应,量子涨落,非平衡物理,和复杂的纳米电子系统的定态的时间演化。
2010-05-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el