约瑟夫森量子比特中非晶介电常数的低温1/f噪声

非晶绝缘体磁异常的顺磁隧穿态概念

Paramagnetic tunneling state concept of the magnetic anomalies of amorphous insulators

本文建立了绝缘玻璃的广义隧穿模型，将隧穿态看作自旋为1/2的顺磁中心。得到了自由能中与磁场有关的贡献的表达式。推导是由非单调磁场依赖的介电常数，最近观察到在几个玻璃在毫开尔文温度范围内的表达式。

核四极相互作用对非晶态固体弛豫的影响

Effect of Nuclear Quadrupole Interaction on the Relaxation in Amorphous Solids

最近，实验证明某些玻璃显示出出乎意料的介电常数的磁场依赖性。特别地，回波技术实验已经表明回波幅度取决于磁场。对这些实验结果的分析表明，这种效应似乎与隧穿系统的核自由度有关。核四极电矩与晶场的相互作用以及核磁矩与磁场的相互作用将非晶双晶中固有的二能级隧穿系统转变为多能级隧穿系统。这些特征在温度$T<100mK$下出现的事实表明，这种相互作用是磁场依赖性弛豫的原因，在该温度下，非晶材料的性质由隧穿系统之间的长程$R^{-3}$相互作用决定。我们发展了相互作用多能级隧穿系统系综中的多体弛豫理论，并证明弛豫速率受磁场的控制。所得到的结果与现有的实验数据相关。我们的方法有力地支持了这样一种观点，即核四极相互作用正是理解玻璃在磁场中异常行为的关键。

Anomalous low-energy properties in amorphous solids and the interplay of electric and elastic interactions of tunneling two-level systems

Tunneling two-level systems (TLSs), generic to amorphous solids, dictate the low-temperature properties of amorphous solids and dominate noise and decoherence in quantum nano-devices. The properties of the TLSs are generally described by the phenomenological standard tunneling model. Yet, significant deviations from the predictions of this model found experimentally suggest the need for a more precise model in describing TLSs. Here we show that the temperature dependence of the sound velocity, dielectric constant, specific heat, and thermal conductivity, can be explained using an energy-depend…

核四极相互作用引起的非晶态固体相干隧穿的低温击穿

Low temperature breakdown of coherent tunneling in amorphous solids induced by the nuclear quadrupole interaction

研究了复杂多原子二能级系统中核四极相互作用对量子隧穿的影响。发现了强相互作用和弱相互作用的两个不同区域，这两个区域依赖于核四极相互作用$λ_{\ast}$的特征能量与裸隧穿耦合强度$Δ_{0}$之间的关系.当为$Δ_{0}>λ_{\ast}$时，内部相互作用可忽略不计，并且隧穿保持由$Δ_{0}$确定的相干。当$Δ_{0}<λ_{\ast}$时，相干隧穿被破坏，并且有效隧穿幅度减小了隧穿系统的左阱和右阱的内部基态之间的指数小的重叠因子$η^{\ast}\ll1$。这会影响隧道系统在低温下的热和动力学性质$T<λ_{*}$。应用该理论解释了非晶态固体在低温$T\leq 5$ mK下共振介电常数的反常行为，在此温度下核四极相互作用破坏了相干隧穿。我们建议用外加磁场的实验来验证我们的预言，并阐明非晶态固体中隧穿系统的内部结构。

三维无序硅网络中光子态密度的强抑制

Strong suppression of the photonic density of states in three-dimensional disordered silicon networks

研究制备三维无序硅网络，开发偏振分辨透射光谱，证实其存在深光子赝带隙，为观测光的安德森局域等无序诱导局域现象提供实验基础。

低温下玻璃的记忆效应

Memory-effect in glasses at low temperatures

非晶态固体在低温下的介电常数由隧穿系统的动力学决定，隧穿系统是在准等效电势最小值之间隧穿的小原子群。最近的实验表明，在低于20 mK的温度下，各种玻璃表现出先前施加的电偏置场的记忆。电偏置场的第一次扫描可以准备处于亚稳态的隧穿系统的共振对，其在扫描期间暂时形成。在随后的扫描中，相同的谐振对因此显著地有助于介电常数，导致更高的介电常数。我们调查的动态共振对在偏置场扫描产生的记忆效应的定性解释。

Nonuniversality and strongly interacting two-level systems in glasses at low temperatures

Recent experimental results showing untypical nonlinear absorption and marked deviations from well known universality in the low temperature acoustic and dielectric losses in amorphous solids prove the need for improving the understanding of the nature of two-level systems (TLSs) in these materials. Here we suggest the study of TLSs focused on their properties which are nonuniversal. Our theoretical analysis shows that the standard tunneling model and the recently suggested Two-TLS model provide markedly different predictions for the experimental outcome of these studies. Our results may be di…

玻璃中的振动与热传递：无序所扮演的角色

Vibrations and Heat Transfer in Glasses: the role played by Disorder

本文回顾了非晶材料热导率的不同解释，指出介电材料热导率的温度依赖性可通过将其与依赖于无序的简谐振动本征模相关联来理解。