Magnetization reversal condition for a nanomagnet within a rotating magnetic field
从Landau-Lifshitz-Gilbert方程出发,研究了微波旋转磁场作用下纳米磁体的磁化反转条件。在旋转坐标系中,微波产生指向相反方向的直流磁场,其在能量上稳定了反转状态。我们发现,微波同时产生一个扭矩防止逆转。它指出,该扭矩导致在反转字段中的频率的跳跃。我们推导出的方程,确定在低和高频率区域的能量平衡方程的反转字段。通过与Landau-Lifshitz-Gilbert方程数值模拟结果的比较,验证了公式的正确性.
2014-07-26 cond-mat.mes-hall
Landau levels and the Thomas-Fermi structure of rapidly rotating Bose-Einstein condensates
我们证明了,在平均场理论中,只要涡旋数远大于1,快速旋转的简谐囚禁的玻色-爱因斯坦凝聚体的密度分布就具有高斯-费米形式。探讨了两种形式的凝聚体波函数:i)最低朗道能级(LLL)波函数,其具有规则的涡格,乘以缓慢变化的包络函数,从而产生更高朗道能级的分量; ii)LLL波函数,其具有不均匀的涡格。从变分计算,我们发现它最有利的能量保持LLL形式的波函数,但允许旋涡稍微偏离一个规则的晶格。预测的晶格畸变很小,但符合最近的测量在较低的旋转速率。
2004-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft nucl-th
Incompressible liquid state of rapidly-rotating bosons at filling factor 3/2
在填充因子(粒子数与涡旋数之比)为3/2的特殊情况下,数值研究了最低朗道能级中的玻色子,如快速旋转的冷囚禁原子.当包含适量的长程相互作用(例如偶极相互作用)时,我们发现明确的证据表明,基态处于我们两人早先构建的阶段,其中激发具有非阿贝尔统计。
2005-07-04 cond-mat.mes-hall
Rotating Bose gas dynamically entering the lowest Landau level
最近的实验的动机,我们在一个旋转的各向异性的陷阱,其中的运动方程是类似于带电粒子在磁场的凝聚玻色气体的动力学模型。当旋转速率从零上升到捕获频率时,冷凝物沿着一个方向伸展,沿着另一个方向被挤压,变得又长又薄。当陷阱各向异性在特定的时间尺度上缓慢关闭时,冷凝物留在最低的朗道能级。我们使用时间相关的变分方法来量化这些动态,并给出直观的参数的凝聚波函数的结构。这种最低朗道能级凝聚体的制备可以是实现量子霍尔态的玻色子类似物的重要的第一步。
2022-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Fractional Quantum Hall States in Fast Rotating Bose Gases
我们使用一个与复合玻色子层次结构相关的Chern Simons Landau-Ginzburg(CSLG)框架来描述分数量子霍尔效应(Fractional Quantum Hall Effect,FQHE)态中的二维谐波囚禁快速旋转玻色气体。$ν$(粒子数与涡旋数之比)的预测值为$ν$ $=$ ${{p}\over{q}}$($p$、$q$为任意整数),偶数积为$pq$,包括以前发现的数值有利值,并预测更丰富的值集。我们表明,这些值可以理解从玻色子模拟的法律的相应的国家有关的电子束。本文还提出了$ν$ $<$ 1玻色子体系的一个初步的全局相图。
2006-12-19 cond-mat.mes-hall
Density waves and supersolidity in rapidly rotating atomic Fermi gases
本文从理论上研究了具有吸引s波相互作用的双组分原子费米气体在快速旋转条件下的低温相。我们发现,在极端量子极限下,当所有粒子都占据最低朗道能级时,正常态是不稳定的,从而形成“电荷”密度波(CDW)序。在较低的旋转速率下,当许多朗道能级被占据时,我们表明低温相可以是超固体,涉及CDW和超导序。
2007-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Free expansion of lowest Landau level states of trapped atoms: a wavefunction microscope
我们表明,对于任何最低朗道能级状态的捕获,旋转,相互作用的玻色气体,在坐标空间中的粒子分布在自由膨胀(飞行时间)的实验是相关的陷阱时,它是关闭一个简单的重新缩放和旋转。当最低朗道能级近似是有效的,相互作用可以忽略不计的膨胀过程中,即使他们发挥了至关重要的作用时,在基态的陷阱存在。单个快照中密度的相关性可用于获得有关流体的信息,例如是否发生了向量子霍尔态的跃迁。
2003-08-05 cond-mat.mes-hall
Vortex lattices in Bose-Einstein condensates: from the Thomas-Fermi to the lowest Landau level regime
考虑旋转玻色-爱因斯坦凝聚气体中的周期涡旋格,其中离心势被外谐波势阱精确补偿。通过引入规范变换使哈密顿量周期化,数值求解二维Gross-Pitaevskii方程,得到精确的平均场基态。特别是,我们探讨的交叉之间的的T-Fermi制度,持有大的值的耦合常数,和最低的朗道能级极限,对应于弱相互作用的情况下。明确的结果给出的状态方程,涡核的大小,以及弹性剪切模量,这是至关重要的Tkachenko频率的计算。
2005-09-21 cond-mat.mes-hall
Quantum dynamics of a nanomagnet in a rotating field
研究了旋转磁场中两态自旋系统的量子动力学。沿着Landau-Zener-Stueckelberg理论的路线,转移概率的分析和数值结果已经得到。分析了各种噪声对系统演化的影响。
2005-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Landau levels for electromagnetic wave
本文证明了旋转介质中传播的电磁波(光子)的频率服从朗道量子化。我们发现光子的左、右螺旋度简并在朗道最低能级上被破坏。在均匀空间中,这个能级被证明是螺旋的,即左螺旋光子和右螺旋光子反向传播。这导致光子的螺旋涡旋效应。
2017-03-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Collective modes of Fermi superfluid containing vortices along the BEC-BCS crossover
利用粗粒平均流体动力学方法,计算了含涡旋晶格的旋转费米超流体沿BEC-BCS交叉点的所有区域的低能横向激发谱.在快速旋转区域,分子BEC进入最低的朗道能级,而在么正和BCS区域,超流占据了许多低朗道能级。在BEC和么正性极限的呼吸模式频率之间的差异收缩为零的旋转速度接近径向陷阱频率,在非旋转系统中的有限差异。
2005-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Orbital analogue of quantum anomalous Hall effect in $p$-band systems
我们研究了在光晶格中由轨道角动量极化引起的$p$带系统的拓扑绝缘态,在没有朗道能级的情况下,该系统表现出无带隙的边缘模.这种效应源于通过围绕其自身中心旋转每个光晶格位置而在现场$p_x+ip_y$和$p_x-ip_y$轨道之间的能级分裂。在大的旋转角速度下,这个模型自然地简化为没有朗道能级的两个哈勒的量子霍尔模型的副本。计算了Berry曲率在动量空间中的分布和量子化的Chern数。并讨论了实验实现。
2008-05-22 cond-mat.mes-hall
Localized matter-waves patterns with attractive interaction in rotating potentials
本文考虑了一个二维吸引玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)模型。首先,我们考虑一个具有临界强度的谐振势,它在最低朗道能级(LLL)处产生准孤子。我们用数值方法和变分近似方法描述了一族LLL准孤子,两者吻合得很好。我们证明,踢LLL模式或应用斜坡电位设置它在拉莫尔(回旋)运动,也可以准确地模拟VA。
2008-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Modification of Landau levels in a two-dimensional ring due to rotation effects and edge states
本研究探讨旋转和外磁场下二维量子环的朗道能级,发现旋转解除简并并诱导阿哈罗诺夫-玻姆型振荡,边缘态影响费米能量与磁化。
2022-07-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Vortices in a rotating BEC under extreme elongation
我们研究了在旋转频率极限下的非轴对称旋转BEC,此时BEC转化为准一维系统。我们计算的涡旋晶格波函数最小化的Gross-Pitaevskii能量泛函的最低朗道能级近似不同的限制势。冷凝物典型地呈现出作为相互作用强度或旋转约束比的函数的变化的涡列数量。更具体地说,涡格可以分为两类,根据它们的对称性相对于纵向轴线。这两个类对应于不同的局部极小的能量泛函和独立地演变为各种参数的函数。
2005-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Quantum Hall Transition near a Fermion Feshbach Resonance in a Rotating Trap
我们考虑两个物种的费米子在一个旋转的陷阱,通过s波费什巴赫共振相互作用,在总朗道能级填充因子2(或一个为每个物种)。研究表明,随着对相互作用强度的增加,系统经历了从费米子整数量子Hall态到玻色子分数量子Hall态的量子相变,相变发生在共振附近.跃迁的有效场论被证明是一个耦合到陈-西蒙斯规范场的(出射)无质量相对论玻色子场,耦合产生出射粒子的半离子统计。
2008-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phase transitions in the mesoscopic superconducting square
求解了介观正方形薄膜在磁场中的Ginzburg-Landau方程。在Ginzburg-Landau参数$κ\to \infty$的限制下,我们发现随着温度和/或磁场的变化,一系列的一级和二级相变。巨通量态之间的一级相变可以用一个简单的变分方法来描述。本文讨论了与旋转液体$He^4$的相似性,并导出了一个简单的$H_{c1}$公式。我们确定序参量的对称性参数的基础上,我们提出的朗道功能描述的二阶相变。
2001-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spectral properties of rotating electrons in quantum dots and their relation to quantum Hall liquids
本文利用精确对角化方法研究了二维简谐势中具有自旋的相互作用电子的多粒子性质。单粒子基础仅限于最低朗道能级。分析结果作为系统的总角动量的函数。只有在对应于填充因子1、1/3、1/5等的角动量处,系统才是全极化的。最低的能量状态表现出自旋波,域和本地化,这取决于角动量。涡旋只存在于激发极化态。高角动量极限表明电子的局域化以及电荷和自旋激发的分离。
2006-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Global structure of Bose-Einstein condensates at high rotation: Beyond the lowest Landau level description
研究了横向频率为$ω_{\perp}$的简谐势阱中快速旋转玻色-爱因斯坦凝聚体的整体密度分布。通过在最低朗道能级波函数上引入一个附加的变分自由度,我们证明了随着粒子间相互作用强度的增加,整体密度分布从高斯分布变为反抛物分布,这是朗道-费米理论的特征.最低朗道能级波函数是一个很好的近似的全球结构的标准是,平均场能量是小的相比,$\hbar ω_{\perp}/N_{\rm v}$,其中$N_{\rm v}$是在云中的涡旋数。该条件比平均场能量与$\hbar ω_{\perp}$相比小的要求更严格,这对于最低朗道能级波函数是局部结构的良好近似是必要的。我们的结果表明,最低的朗道水平波函数是不合适的整体结构的系统实现在最近的实验中,即使这个波函数可以很好地描述局部结构。
2004-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Landau levels in spin-orbit coupling proximitized graphene: bulk states
我们研究了大自旋轨道耦合材料(如过渡金属二硫属化物或拓扑绝缘体)邻近石墨烯中朗道能级的磁场依赖性。除了Rashba耦合,还包括两种类型的内禀自旋轨道相互作用,均匀(Kane-Mele型)和交错(谷塞曼型),以解决它们与磁轨道效应的相互作用。采用连续模型方法,我们推导出低能量朗道能级的解析表达式,它可以用来提取本地轨道和自旋轨道耦合参数从扫描探针光谱实验。我们比较不同的参数制度,以确定指纹的相对和绝对幅度的内在自旋轨道耦合的光谱。由WSe $_2$近似的石墨烯的反转能带结构导致在交叉场处跨体隙的朗道态的有趣交叉,从而提供了对Rashba自旋轨道耦合的大小的见解。朗道能级谱可以通过分析朗道扇形图中能量和交叉点的对称性来帮助解析内禀自旋轨道耦合的类型和符号。最后,我们的研究结果表明,狄拉克电子在邻近石墨烯的磁场的强烈响应可以与极大的自转磁矩。
2020-06-24 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Rotating skyrmion lattices by spin torques and field or temperature gradients
像MnSi这样的手性磁体形成skyrmion晶格,即磁旋,其对高于临界电流密度jc的小电流j敏感地反应。这些电流与磁场或温度的微小梯度的相互作用可以引起磁图案的旋转,其中j>jc。或者引起高达15度的有限角度的旋转,或者对于更大的梯度,引起具有有限角速度的连续旋转。我们使用Landau-Lifshitz-Gilbert方程扩展额外的阻尼项结合钉扎力的唯象处理,发展相关的旋转力矩的理论。Skyrmion晶格的角分布的实验中子散射数据表明,连续旋转域很容易获得的存在下,非常小的电流和温度梯度。
2012-04-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Probing the nonlocality of Landau levels in GaAs quantum wells through modified Purcell factors, Lamb shifts and dipole emitted spectra
Queen’s University(女王大学);Technische Universität Berlin(柏林工业大学)
研究通过微观理论推导格林函数,评估珀塞尔因子等,探讨二维电子气中朗道能级非局域性。朗道能级响应的空间色散产生非局域效应,改变数百纳米内响应,部分特征与相关实验一致。
2026-07-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Improved efficiency of heat generation in nonlinear dynamics of magnetic nanoparticles
利用确定性Landau-Lifshitz-Gilbert方程研究了旋转磁场驱动下单轴各向异性磁性纳米颗粒的磁化强度和比损耗功率的非线性动力学.我们提出了一种新的外加场类型,即“同时旋转和交替”,即旋转外场的方向周期性地变化。我们表明,磁性纳米粒子更有效地产生热量是可能的,这种新型的应用领域,我们建议其可能的实验实现癌症治疗,需要提高损失的能量。
2015-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Strong Correlations in the Dynamical Evolution of Lowest Landau Level Bosons
T.C.M. Group, Cavendish Laboratory, University of Cambridge(剑桥大学卡文迪许实验室 TCM 组)
研究最低朗德能级玻色子动力学演化中的强相关性,揭示弱相互作用束缚簇的热化行为及量子多体疤痕现象。
2026-02-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Rotation effects on the graphene wormhole energy levels
本文通过坐标变换在石墨烯虫洞背景中引入旋转效应,并求解无质量 Dirac 方程,得到旋转石墨烯虫洞的 Landau 能级及其与 Gödel 型时空费米子的类比。
2024-10-21 cond-mat.mes-hall gr-qc
From a few to many electrons in quantum dots under strong magnetic fields: Properties of rotating electron molecules with multiple rings
采用圆对称破缺和投影恢复对称的方法,计算了中等尺寸范围内强磁场中N电子抛物量子点的基态能量和激发谱.我们的计算所提出的物理图像是有限旋转电子分子(REM),包括多个环,环相互独立旋转。这种非刚性的多环REM的能量的解析表达式推导出,它是适用于任意大小给定相应的平衡配置的经典点电荷。我们发现,旋转的电子分子具有非刚性(非经典)的转动惯量,同时表现出晶体的相关性和类液体(非刚性)的特点。这种混合相出现在高磁场中,并与最低朗道能级的经典刚性维格纳晶体的图像形成对比。
2006-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el nucl-th
Phase transition and intrinsic metric of the dipolar fermions in quantum Hall regime
对于快速旋转的准二维量子霍尔体系偶极费米子,当偶极矩在平面内有分量时,两个偶极之间的相互作用破坏了转动对称性.对于各向异性两体相互作用,我们将其展开为广义赝势。假设所有的偶极子都在同一方向上极化,我们对环面上的有限尺寸系统进行了数值对角化。我们发现在各向同性情况下,最低朗道能级(LLL)和第一朗道能级(1 LL)的最稳定分数量子霍尔态分别是ν = 1/3和ν = 2 + 1/5 Laughlin态.当旋转偶极角时,这些双光子H态显示出鲁棒性,并最终进入分子相,在该分子相中所有粒子被吸引并形成束缚态。利用内禀度规、波函数重叠和量子序参量研究了各向异性和相变。
2017-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el