Magnetic AC control of the spin textures in a helical Luttinger liquid
我们证明了诱导和控制特殊的自旋纹理的螺旋Luttinger液体的可能性,通过一个随时间变化的磁散射。打破时间反演对称性的扰动的存在在光谱中打开了一个缺口,引起单粒子反向散射和特殊的自旋响应。我们表明,在弱的背散射制度的不对称自旋纹理出现在左侧和右侧的散射体,其空间振荡的磁化频率和费米能量之间的比率和电子相互作用控制。这种特殊的自旋响应标志着螺旋和非螺旋液体之间的强烈差异,预计即使在AC制度中也会产生对称的自旋纹理。
2014-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Protection from Random Rashba Spin-Orbit Backscattering: Ballistic Transport in a Helical Luttinger Liquid
Rashba自旋轨道耦合和势无序的结合诱导了二维拓扑绝缘体边缘态的随机电流算符。我们证明,通过这样的边缘的电荷传输是弹道在任何温度下,有或没有Luttinger液体相互作用。该解决方案利用了一个映射到自旋1/2在一个随时间变化的字段,保留沿一个随机起伏的组件(可积动力学)的投影。我们的结果是准确的,并排除了随机Rashba后向散射作为一个来源的温度依赖性运输,缺乏可积性破坏条款。
2016-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coulomb drag between helical Luttinger liquids
我们从理论上研究了自旋旋转对称性被破坏的两个螺旋边缘之间的库仑阻力,例如在两个电容耦合的量子自旋霍尔绝缘体中会发生的情况。对于螺旋边缘,库仑阻力特别有趣,因为它专门探测打破单个边缘电导量子化的非弹性相互作用。使用动力学方程形式主义,补充玻色化,我们发现,拖曳电阻率$ρ_D$表现出对温度的非单调依赖性$T$。在低$T$的限制,$ρ_D$消失与减少$T$作为一个幂律,如果intraedge相互作用不是太强。这与传统量子线中的库仑阻力形成鲜明对比,在传统量子线中,$ρ_D$在$T\to 0$处发散,而不管排斥相互作用的强度如何。螺旋边缘之间的库仑阻力的另一个不寻常的性质涉及更高的$T$,与Luttinger液体模型不同,阻力由等离子体介导。特殊类型的等离子体介导的阻力可以被视为螺旋液体的一个显着特征-因为它需要特殊的Umklapp散射,只有在电子光谱中存在狄拉克点时才能得到。
2017-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunneling between a topological superconductor and a Luttinger liquid
研究了拓扑超导体与螺旋Luttinger液体之间的量子点接触。利用重整化群分析了螺旋Luttinger液体中电子-电子相互作用对该系统低能物理的影响。在通过马约拉纳边缘通道的隧道效应引起的点接触处的各种耦合中,螺旋形卢廷格液体中诱导的反向散射与排斥相互作用最相关。因此,在低温下,螺旋形Luttinger液体被有效地切割成两个分离的半丝。因此,低温物理是由一个固定点组成的两个引线耦合到拓扑超导体,和电输运性质通过点接触在低温和低偏压下的主导通过Majorana边缘通道的隧穿。我们计算了零偏压隧穿电导的温度依赖性,并研究了零温度下隧穿电流的全计数统计。
2014-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium transport of helical Luttinger liquids through a quantum dot
研究了二维拓扑绝缘体螺旋边缘态通过量子点的稳态非平衡输运。对于非相互作用点,通过对点格林函数进行自能修正,得到了电流的解析表达式。对于相互作用点,我们采用运动方程方法研究了弱在位库仑相互作用对输运的影响。我们发现的吸引力或排斥力的相互作用在铅的相互作用强度的大小时,由一个电荷扇区Luttinger参数$K$超过一个临界值的金属到绝缘体的量子相变。临界Luttinger参数$K_{cr}$取决于点和引线之间的结合强度以及点的能级相对于引线的费米能级,范围从点水平偏离共振的弱相互作用区域到点与平衡费米能级共振的强相互作用区域。在跃迁附近,对电流噪声、量子点态密度和量子点退相干率(寿命的倒数)的各种奇异行为进行了简要讨论。
2013-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Helical Luttinger liquid on a space-time lattice
针对一维 Luttinger 模型离散化中的费米子倍增阻碍,提出同时离散化时空以获得含 Hubbard 相互作用的局域 Lagrangian,从而支持保持拓扑保护的量子 Monte Carlo 模拟。
2025-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Helical Luttinger liquid on the edge of a 2-dimensional topological antiferromagnet
本研究在偶数层MnBi₂Te₄拓扑反铁磁体边缘观测到螺旋Luttinger液体(HLL),通过扫描超导量子干涉器件验证了其螺旋边缘电流与幂律电导标度行为,为可调拓扑物质在自旋电子学和量子计算中的应用提供了新平台。
2022-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dynamical transport measurement of the Luttinger parameter in helical edges states of 2D topological insulators
用Luttinger液体理论描述了存在库仑相互作用的一维电子系统。由Luttinger参数K参数化的Luttinger液体中的库仑相互作用的强度通常难以测量。这是因为K通常隐藏在作为温度或施加偏压的函数的可观测量的幂律依赖性中。我们提出了一种动态的方法来测量K的电子飞行时间实验的基础上。我们认为,螺旋Luttinger液体的边缘的二维拓扑绝缘体构成了一个非常适合实现的一维系统来测试我们的建议。这是基于在时间反演对称性的存在下,螺旋液体对弹性后向散射的鲁棒性。
2017-01-11 cond-mat.str-el
Luttinger liquid in contact with a Kramers pair of Majorana bound states
我们讨论了量子自旋霍尔系统上的约瑟夫森结中形成的Kramers对Majorana模的特征。我们表明,虽然忽略量子自旋霍尔边缘上的相互作用允许系统中的任意Andreev过程,但适度的排斥相互作用稳定了Andreev传输-空穴进入电子到达的相反方向。我们分析了重整化群方程,并推导出了一个非平凡的临界点的存在充分的强相互作用。
2016-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Finite-temperature spectroscopy of dirty helical Luttinger liquids
我们发展了一个无序的,相互作用的二维拓扑绝缘体边缘的有限温度动量分辨隧穿光谱(MRTS)的理论。MRTS补充了传统的电输运测量在表征螺旋Luttinger液体边缘的属性。使用标准玻色化技术,我们研究了低能谱函数和MRTS隧穿电流,提供了一个详细的描述控制的无序,相互作用和温度,考虑Rashba自旋轨道耦合,interedge相互作用和不同的边缘速度。我们的理论提供了一个系统的描述,在MRTS测量的光谱信号,我们希望将刺激未来的实验研究的二维时间反演不变的拓扑绝缘体。
2020-08-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Equivalent critical behavior of a helical point contact and a two-channel Luttinger liquid - topological superconductor junction
我们证明了两个不同的Luttinger液体杂质问题之间的等价性。第一个问题是一维拓扑超导体一端耦合到两个单通道Luttinger液体的两端。第二个问题涉及量子自旋霍尔效应中的点接触,其中四个螺旋Luttinger液体在一个点相遇。这两个问题已经研究过了,并表现出几个稳定的阶段取决于Luttinger参数K,其特征在于在简单的保形不变的边界条件描述完美的正常(或Andreev)传输或反射。此外,这两个问题都表现出临界点,所描述的“中间”固定点类似于那些在早期的研究中发现的杂质在一个Luttinger液体与自旋。虽然这两个模型有不同的对称性和模式的数量,我们证明了它们是等价的,并通过对偶变换相关,我们表明,非平凡的中间临界点是相同的。在非相互作用极限K=1时,对偶性涉及两个不同的自由费米子表示,它们通过一个非定域变换联系在一起,这个非定域变换来自SO(8)的三重性。使用这两个理论之间的显式翻译,我们将结果从一个问题翻译到另一个问题,反之亦然。这使我们能够对拓扑超导体-Luttinger液体结做出新的预测,包括对临界电导G*(K)的全局行为的预测,以及对临界指数和通用交叉标度函数的预测。在本文中,我们从头开始介绍这两个模型,使用一个共同的符号,便于他们的比较,我们详细讨论了对偶,它们之间的关系,以及它们的自由费米子限制。最后,我们讨论了开放的问题和未来的方向。
2020-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport in helical Luttinger liquids in the fractional quantum Hall regime
分数量子霍尔铁磁体中的畴壁是在拓扑结构不同的量子霍尔(QH)液体边界处形成的无间隙螺旋一维通道。简单地说,这些螺旋畴壁(hDW)构成了具有相反自旋的两个反向传播的手征态。耦合到s波超导体,螺旋通道有望导致拓扑超导与高阶非阿贝尔激发。在这里,我们研究的输运性质的hDW在$ν=2/3$分数QH制度。实验上,我们发现hDW携带的电流远小于朴素模型的预测。该系统的Luttinger液体理论揭示了准粒子电荷,自旋和中性模式之间的电流重新分配,并预测了hDW电流的减少。包含自旋非守恒隧穿过程调和理论与实验。该理论证实了形成分数拓扑超导所需的自旋模式的出现。
2021-01-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Signatures of Majorana Kramers pairs in superconductor-Luttinger liquid and superconductor-quantum dot-normal lead junctions
时间反演不变的拓扑超导体的特征在于存在的Majorana Kramers对本地化的缺陷。马约拉纳-克拉默对的输运特征之一是当这种一维超导体与正常金属导线耦合时,$4e^2/h$的量子化微分电导。共振Andreev反射,负责这一现象,可以理解为边界条件的变化,在低能量的铅电子。本文研究了Luttinger液体中Andreev反射不动点关于电子-电子相互作用的稳定性。我们首先计算了Luttinger液体-Majorana Kramers对结的相图,并指出其低能性质是由自旋三重态通道中的Andreev反射散射过程决定的,即相应的Andreev边界条件与自旋三重态超导体-正常铅结中的边界条件相似。我们还研究了一个量子点耦合到一个正常的铅和马约拉纳Kramers对,并调查本地排斥相互作用的影响,导致近藤和马约拉纳相关之间的相互作用。结合重整化群分析和从玻色子平均场论,我们证明了系统流向一个新的不动点,该不动点是由Majorana相互作用控制的,而不是由Kondo耦合控制的.这个马约拉纳不动点的特征在于拓扑超导体的每个自旋扇区的局域自旋和费米子宇称之间的相关性。我们调查的稳定性的马约拉纳阶段相对于高斯波动。
2016-08-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunneling spectroscopy between one-dimensional helical conductors
我们从理论上研究了两个平行的一维螺旋导体系统在相互作用,Luttinger液体制度的隧道光谱。我们计算了非线性微分电导作为导体之间的电压偏置和轨道动量移动的函数引起的隧穿电子上的正交磁场。我们表明,电导图表现出干涉图案,这是相互作用的螺旋液体的特性。这可以与规则的Luttinger液体之间的隧穿的不同干涉图案形成对比,所述规则的Luttinger液体由基本集体激发的自旋-电荷分离控制。
2018-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tuning the Many-body Interactions in a Helical Luttinger Liquid
在一维(1D)系统中,电子相互作用导致费米液体理论的崩溃和Tomonaga-Luttinger液体(TLL)的形成。其多体关联的强度可以用一个无量纲参数来量化,即Luttinger参数$K$,它表征了电子动能和静电能之间的竞争。最近,TLL的签名已被报道的拓扑边缘态的量子自旋霍尔(QSH)绝缘体,严格的一维电子结构的线性(狄拉克)色散和自旋动量锁定。在这里,我们表明,在这种螺旋Luttinger液体的多体相互作用可以有效地控制的边缘状态的介电环境。这反映在Luttinger参数$K$的可调谐性中,该参数在晶体的不同边缘上不同,并且从数十个隧穿点处的隧穿谱的统计中提取到高精度。在一维螺旋系统中拓扑结构和多体相关性的相互作用被认为是实现非阿贝尔仿费米子的潜在途径。
2022-09-21 cond-mat.str-el
Helical Luttinger Liquids and Three Dimensional Black Holes
二维冷相互作用费米子形成精确可解的Luttinger液体,其特征标度指数不同于传统的费米液体。利用AdS/CFT对应讨论了一类强耦合的螺旋Luttinger液体与费米子在三维黑洞背景中传播的等价性。微观拉格朗日量是明确已知的,其结构完全可以嵌入弦论。在低温和低能量下的延迟格林函数来自于非常接近黑洞视界的几何。这种结构对于所有具有双重重力描述的冷的带电液体是通用的。
2010-12-20 cond-mat.str-el hep-th
Transport in helical Luttinger Liquid with Kondo impurities
二维拓扑绝缘体中螺旋边缘模的弹道输运受到时间反演对称性的保护。最近有人指出[1],非相互作用的螺旋电子与随机各向异性的近藤杂质阵列的耦合可以导致对称性的自发破缺,因此可以去除这种保护。我们已经分析了电子之间的相互作用的功能和阿贝尔玻色化方法的组合的影响。抑制的弹道输运原来是强大的,在一个广泛的相互作用强度。我们计算了局域化长度的重正化,发现对于强相互作用,它是重要的。我们已经确定了各种制度的直流运输,并讨论了它的温度和样品尺寸的依赖关系,在每个制度。
2015-03-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin Hall insulators beyond the Helical Luttinger model
我们考虑了相互作用、自旋守恒、扩展的Kane-Mele-哈伯德模型,严格地建立了边缘自旋电导的精确量子化和螺旋Luttinger液体关系对Drude重量和磁化率的有效性.我们的分析充分考虑了晶格效应,通常忽略了螺旋Luttinger模型近似,这起着至关重要的作用的普遍性。分析是基于精确的重整化群方法和晶格和紧急沃德恒等式,它允许与紧急手征异常有限重整化由于晶格校正的组合。
2017-12-24 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Luttinger Liquid Physics and Spin-Flip Scattering on Helical Edges
利用量子蒙特卡罗模拟研究了Kane-Mele-哈伯德模型中电子关联效应对量子自旋霍尔绝缘体边缘态的影响.考虑到U(1)自旋对称性和时间反演不变性,低能理论是螺旋Tomanaga-Luttinger模型,只有前向散射。对于弱到中等的相互作用,该模型正确地描述了等时间的自旋和电荷相关性,包括它们的掺杂依赖性。从德鲁德重量中可以明显看出,在电子-电子相互作用的存在下,体态变得相关,使得前向散射模型不完整。强相关性引起缓慢衰减的横向自旋波动,非弹性自旋翻转散射强烈修改单粒子光谱,导致类似石墨烯的边缘状态签名。螺旋Tomanaga-Luttinger模型仅在弱耦合极限下是完全渐近有效的。
2012-02-22 cond-mat.str-el quant-ph
Lattice fermion simulation of spontaneous time-reversal symmetry breaking in a helical Luttinger liquid
Universiteit Leiden(莱顿大学)
该研究扩展了最近发展的
2026-05-11 cond-mat.str-el quant-ph
Charge-spin duality in non-equilibrium transport of helical liquids
在四端组态下,研究了量子自旋霍尔绝缘体两边电荷和自旋扇区的非平衡输运性质。对于两个连接到非相互作用电子库的螺旋状Tomonaga Luttinger液体(hTTL),发现电荷和自旋扇区之间存在简单的对偶关系。如果相对边缘上的hTL局部或非局部耦合,则它们之间的混合产生有趣的物理学,其中自旋信息可以通过电荷测量容易地检测到,反之亦然。特别是,我们展示了如何在没有充电电流的情况下,纯自旋密度可以产生在一个设置,其中包含两个hTLL和一个自旋Tomonaga Luttinger液体之间。
2010-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Majorana fermions in superconducting helical magnets
在各种稀土基化合物中,单重态超导性与螺旋磁性共存。在这里,我们表明,这些系统的表面一般应主机的零能量马约拉纳模式的有限密度。在无序消失的极限,这些模式导致发散贡献的零能量密度的状态和零温度熵成比例的样品表面积。当被限制到一个线的几何形状,一个离散的马约拉纳模式可以被隔离。与其他方案相比,超导性和磁性的特征能量尺度相对较大,并且不需要微调,这使得螺旋磁性超导化合物有利于Majorana费米子的观察和实验研究。
2012-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fractional Wigner crystal in the helical Luttinger liquid
研究了二维拓扑绝缘体在两粒子背散射作用下强相互作用边缘态的性质。我们发现了密度-密度关联函数的反常行为,它表现出既不是弗里德尔型也不是维格纳型的振荡:它们代表了费米子的维格纳晶体,费米子的分数电荷为e/2,其中e是电子电荷。通过对费米算符的研究,我们发现这种分数振荡态仍然具有自旋动量锁定的特征。最后,我们比较了自旋-自旋关联函数和密度-密度关联函数,证明分数维格纳晶体具有非平凡的自旋织构。
2015-04-27 cond-mat.str-el
Majorana Fermions in Strongly Interacting Helical Liquids
马约拉纳费米子被认为存在于带隙一维系统的边缘和界面处,在这些界面处,由于自旋轨道耦合、邻近诱导超导和外部磁场的相互作用,具有不同拓扑特征的相相遇。在这里,我们调查强粒子相互作用的效果,并表明,螺旋液体提供了一种机制,保护马约拉纳边缘状态的存在:而温和的相互作用关闭的邻近间隙,支持边缘状态,在螺旋液体的间隙重新打开由于两个粒子的过程。然而,无间隙的费米激发发生在空间接近的马约拉纳状态的接口,并可能危及其长期的马约拉纳相干性。
2011-08-19 cond-mat.str-el
Helical order in one-dimensional magnetic atom chains and possible emergence of Majorana bound states
我们从理论上得到了在具有Rashba自旋-轨道耦合的一维或二维电子气上排列成一维链的局域磁性杂质自旋的相图。自旋之间的相互作用由Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)机制通过电子气介导。最近的工作预测,这样的系统可能内在地支持拓扑超导性时,螺旋自旋密度波形成的自旋,超导性是在电子气中诱导。我们分析,使用分析和数值计算技术,在这种情况下,这样的螺旋自旋状态是稳定的,在一个现实的情况下存在的障碍。我们表明,它变得不稳定的形成(反)铁磁畴,如果在杂质自旋位置$δR$的无序变得与费米波长。我们还研究了稳定性的螺旋状态对高斯潜在的电子系统中使用的图解方法的障碍。我们的研究结果表明,为了稳定的螺旋自旋状态,从而新兴的拓扑超导性,一个足够强的Rashba自旋轨道耦合,引起Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,是必需的。
2014-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Physics of Arbitrary Doped Kondo Lattices: from a Commensurate Insulator to a Heavy Luttinger Liquid and a Protected Helical Metal
本文研究了一维近藤晶格(KL),它是由巡游电子与近藤杂质(KI)相互作用而形成的局域量子磁矩。我们专注于KL与电子和KI之间的各向同性交换相互作用,并与高KI密度。后者决定了KI间间接相互作用在低能物理中的主要作用。也就是说,近藤物理被抑制,所有的性质都由自旋有序控制。我们提出了一个有史以来第一次全面的分析理论,这样的KL在任意掺杂和预测各种制度与不同的电子阶段。它们的范围从相称的绝缘体(填充因子为1/2,1/4和3/4)到具有强烈相互作用的传导电子的金属(接近这三种特殊情况)到螺旋金属的奇异相。螺旋金属可以为实现量子线中弹道输运的紧急防护提供一个独特的平台。我们比较了理论与以前获得的数值结果,并讨论了可能的实验,理论可以进行测试。
2019-04-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Validity of SLAC fermions for the (1 + 1)-dimensional helical Luttinger liquid
针对SLAC费米子能否实现(1+1)维螺旋Luttinger液体的问题,通过DMRG和辅助场量子蒙特卡洛模拟发现,其非定域性会导致虚假特征、长程磁有序等问题,无法流向目标不动点。
2023-07-03 cond-mat.str-el
Universal transport signatures of Majorana fermions in superconductor-Luttinger liquid junctions
工程拓扑超导和马约拉纳费米子的最有前途的建议之一,采用自旋轨道耦合纳米线受到磁场和接近的s波超导体。当只有部分导线长度接触到超导体时,剩余的导电部分就像一个天然的引线,可以通过隧道来探测这些马约拉纳模式。在一个维度上相互作用的增强作用决定了这种配置应被视为超导体-Luttinger液体结。我们调查螺旋和自旋Luttinger液体之间的这种结,以及拓扑和非拓扑超导体。我们确定的相图为每种情况下,并表明,在这些系统中的普遍低能量传输是由不动点描述完美的正常反射或完美的Andreev反射。除了捕获(在某些情况下)熟悉的马约拉纳介导的“零偏差异常”在一个新的框架,我们表明,在某些制度的相互作用产生戏剧性的后果。事实上,我们建立了强大的排斥力完全消除了这种电导异常,而强大的吸引力产生动态生成的有效马约拉纳模式,即使在一个平凡的超导体结。相互作用进一步导致惊人的签名在当地的状态密度和在有限电压的电导峰的线形,也是必不可少的建立烟枪传输签名的马约拉纳费米子在自旋Luttinger液体交界处。
2012-06-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A Study of Topological Quantum Phase Transition and Majorana Localization Length for the Interacting Helical Liquid System
我们考虑了一个螺旋自旋液体系统,它显示出马约拉纳费米子模式的边缘。准粒子间的相互作用诱发了相变、Majorana-Ising相变。我们遵循密度矩阵重整化群方法来研究这种相变的整个制度的参数空间。我们观察到排斥作用下的拓扑量子相变,而吸引作用下的拓扑量子相变更为稳定。长度尺度相关的研究显示了许多新的和重要的结果,我们明确表明,主要贡献的激发来自系统的边缘时,系统是在拓扑状态。我们还显示了马约拉纳本地化长度的依赖性的各种值的化学势。
2017-05-20 cond-mat.str-el
Crystalline symmetry protected helical Majorana modes in the iron pnictides
我们提出,传播一维马约拉纳费米子将在某些铁基超导体的涡核中发展,特别是Li(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)As。该提议的一个关键成分是最近在ARPES实验中观察到的3D狄拉克锥[P.Zhang et al.,Nat. Phys. $\textbf{15}$,41(2019)]。使用周围的$Γ-Z$线的有效哈密顿量,我们证明了无间隙的一维螺旋Majorana模式的发展,由$C_4$对称性保护。一个拓扑指数推导出链接的螺旋马约拉纳模式的存在下,单极的贝里曲率的正常状态。我们提出了这个理论的各种实验结果,并讨论了它与宇宙弦的可能联系。
2019-04-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Characterization of Majorana-Ising phase transition in a helical liquid system
我们将耦合到外部磁场和s波超导体的相互作用螺旋液体系统映射到XYZ自旋系统,并通过调整参数使其经历马约拉纳-伊辛转变。在Majorana态,最低激发能隙随系统尺寸指数衰减,在热力学极限下系统具有简并的基态。相反,即使在热力学极限下,间隙也在伊辛相打开。我们还研究了其它一些表征跃迁的判据,如边自旋与其近邻$C(r=1)$的关联、局域磁化率$χ_i$、边自旋的超导序参量$P(r=1)$和纵向结构因子$S(k)$ .基态简并度和其他三个判据导致在热力学极限下Majorana-Ising相变参数的临界值相同。首次研究了螺旋液体系统约化密度矩阵的纠缠谱。在伊辛极限下,系统具有有限的Schmidt能隙和纠缠谱的非简并性。Schmidt能隙在Majorana态闭合,所有的本征值都是双重或多重简并的。
2017-11-06 cond-mat.str-el
Nonequilibrium charge density wave ordering from anomalous velocity in itinerant helical magnets
Karplus-Luttinger反常速度被证明是导致电场感应电荷积累在近铁磁非共线磁体与巡回电子,如$MnSi$。对于螺旋磁有序,这种积累和库仑相互作用之间的平衡导致一个非平衡的电荷密度波状态的周期的螺旋,即使当这种积累是禁止的近似规范样对称性的情况下,电场。我们计算这种电荷积累的强度,作为一个例子,如何意想不到的多电子物理学是由包含一个电子的Karplus-Luttinger项引起的,每当传导电子感觉到的局部交换场不满足无电流的麦克斯韦方程组。
2005-06-13 cond-mat.str-el
Tunneling spectroscopy of Majorana-Kondo devices
我们研究了Luttinger液体纳米线连接到一个共同的介观超导岛系统的局域态密度(LDOS),其中Majorana束缚态引起不同类型的拓扑近藤效应.我们发现,电子相互作用增强了低能量LDOS在靠近岛的引线,由于近藤物理,可以在隧穿实验中探测不寻常的指数。
2014-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Bound-State Instability of the Chiral Luttinger Liquid in One-Dimension
我们发展了一种新的Boot-strap方法来求解一类相互作用的一维手征费米子。传统的自旋右移电子相互作用模型具有SO(4)对称性,可以写成四个相互作用的马约拉纳费米子,每个费米子都有相同的速度。当这些马约拉纳费米子的速度不再相等时,我们已经找到了解决某些情况的方法。我们证明了一些细节的显着的结果,非骨架自能的修正相同的消失,这些模型,这使我们能够准确地解决他们。对于模型可以通过玻色化求解的情况,我们的方法可以显式地检查。然而,我们也能够解决一些新的情况下,激发光谱定性不同的Luttinger液体。特别令人感兴趣的是所谓的SO(3)模型,其中以一个速度运动的三重马约拉纳费米子与以另一个速度运动的单个马约拉纳费米子相互作用。我们表明,使用我们的方法,一个尖锐的绑定(或反绑定)状态从原来的Luttinger液体连续分裂,切断X射线奇点,形成一个广泛的非相干激发的寿命与频率线性增长。
1999-03-12 cond-mat.str-el
Torsion Induced Asymmetric Luttinger Liquids
Institute of Physics, Maria Curie-Skłodowska University(玛丽亚·居里-斯克沃多夫斯卡大学物理研究所)
研究扭力与反时间反转对称破缺对吕特纳液体的影响,揭示非对称速度特性及自旋自由度被打开的现象。
2026-04-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Intrinsic Time-reversal-invariant Topological Superconductivity in Thin Films of Iron-based Superconductors
我们建立了准二维铁基超导体(FeSC)薄膜作为一个新的高温平台托管内在的时间反转不变的螺旋拓扑超导(TSC)。基于狄拉克表面态和体扩展$s$ -波配对的组合,我们的理论应该直接适用于一个大类的实验建立的FeSC,打开一个新的TSC范式。特别是,所施加的电场作为“拓扑开关”的螺旋马约拉纳边缘模式的FeSC薄膜,允许门控螺旋马约拉纳电路的实验可行的设计。施加面内磁场驱动螺旋TSC相位进入携带角局部化马约拉纳零模式的高阶TSC。我们的建议应该使实验实现螺旋马约拉纳费米子。
2021-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum criticality in Kondo quantum dot coupled to helical edge states of interacting 2D topological insulators
研究了耦合到相互作用二维拓扑绝缘体(2DTI)螺旋边态的量子点中,Luttinger参数为$0<K<1$时单通道Kondo(1CK)和双通道Kondo(2CK)不动点之间的量子相变.参考文献21研究了该模型,并通过玻色化将其映射到各向异性双通道Kondo模型上。对于K<1,基于简单的标度维度分析,强耦合2CK不动点对于点和2DTI之间的无限弱隧穿是稳定的[21]。我们重新审视这个模型超越裸标度维分析通过1圈重整化群(RG)的方法结合玻色化和再费米子化技术附近的弱耦合和强耦合(2CK)固定点。我们发现当K ->1时,2CK不动点可以向1CK不动点不稳定,系统可以在1CK和2CK不动点之间发生量子相变.我们模型中的QPT是2DTI中Kondo和螺旋Luttinger物理学结合的结果,它是受控RG方法可访问的1CK-2CK QPT的第一个例子。我们提取的量子临界和交叉行为从不同的临界量附近的过渡。对于1/2<K<1的粒子-空穴不对称性,我们的结果是稳健的。
2012-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Majorana physics in a Luttinger liquid with attractive interactions
Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);Max-Planck-Institute for Quantum Optics(马克斯·普朗克量子光学研究所);Politecnico di Torino(都灵理工大学)
研究具有吸引相互作用的无自旋费米子卢廷格液体中的马约拉纳物理,通过两点关联函数揭示边缘复兴,提出粒子 - 空穴假设,还给出用超冷分子或原子在光学晶格实现模型及检测复兴的方案。
2026-07-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Renormalization group approach for the scattering off a single Rashba impurity in a helical liquid
据推测,在拓扑绝缘体的螺旋边缘状态中会发生两粒子非弹性反向散射,并且预计会改变输运。在这封信中,通过使用一个重整化群的方法,我们提供了一个微观的推导过程中,存在一个时间反演不变的Rashba杂质势。与以前的方法不同,我们能够证明这种效应只发生在电子-电子相互作用的存在下。此外,我们发现,作为温度的函数的线性电导表现出两个标度行为之间的交叉:$K>1/2$的$T^{4K}$和$T^{8K-2}$的$K<1/2$,与$K$的Luttinger参数。
2012-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
2D Helical Twist Controls Tricritical Point in an Interacting Majorana Chain
本研究通过二维螺旋扭转变量控制相互作用Majorana链中的三临界点,揭示了有限尺寸效应在相变中的作用。
2025-12-03 cond-mat.str-el
Topological Superconductor-Luttinger Liquid Junctions
最近获得的实验证据拓扑超导性的自旋轨道耦合纳米线在磁场,接近s波超导体。当只有部分导线接触超导体时,在超导部分和正常部分纳米线之间的结处存在局部马约拉纳模式。我们认为在这里的超导体和两个正常的纳米线之间的T-结的情况下,也有两个(或更多)部分填充带在正常部分的单根导线的情况下。我们发现,这2通道Luttinger液体耦合到单一的马约拉纳模式在交界处产生挫折,导致一个临界点分离阶段与完美的Andreev散射在一个通道和完美的正常散射在其他。
2018-12-27 cond-mat.str-el
Edge Physics of the Quantum Spin Hall Insulator from a Quantum Dot Excited by Optical Absorption
量子自旋霍尔绝缘体的无间隙边缘模式形成螺旋液体,其中沿着边缘的运动方向由电子的自旋取向确定。为了探索这些边缘状态的Luttinger液体物理和它们与磁性(近藤)杂质的相互作用,我们考虑一个设置,其中螺旋液体隧道耦合到半导体量子点,这是由光吸收激发,从而诱导有效的量子猝灭的隧道。在低能量下,吸收光谱由幂律奇异性主导。相应的指数与相互作用强度(Luttinger参数)直接相关,并且由于量子自旋霍尔边缘的独特性质,可以使用边界共形场论精确计算。
2014-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Rashba-controlled thermal valve in helical liquids
在一维费米子系统的背景下,螺旋Luttiger液体不仅具有有趣的自旋性质,而且还具有利用有限Rashba耦合通过静电门进行操纵的可能性。我们使用这个属性表明,一个异质结构组成的螺旋Luttinger液体,接触到两个金属引线和顶栅补充,可以用作一个可调的热阀。通过依赖于玻色化技术和散射的等离子体模式,我们调查的性能,这个阀门相对于电子-电子相互作用,温度和属性的门。对于实验相关参数,所提出的装置可以实现的热导的最大调制在$7 \%$附近。这种变化既可以是正的,也可以是负的。此外,浇口的几何形状的修改可能导致与干涉效应相关的特定温度依赖性。我们还认为,我们预测的效果可以用来建立在二维拓扑绝缘体的边缘状态的螺旋性质。
2021-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Majorana-Klein hybridization in topological superconductor junctions
我们提出了一个强大的和一般的方法来描述耦合的马约拉纳费米子的外部引线,相互作用或非相互作用的电子。我们的图中,玻色化的克莱因因子表现为额外的马约拉纳与物理因子杂交。我们证明了这种方法的力量,通过解决一个高度非平凡的SO(M)近藤问题所产生的拓扑超导体与M马约拉纳铅耦合,允许任意M和传导电子相互作用。我们发现,这些拓扑Kondo问题引起强大的非费米液体的行为,甚至费米液体的铅,和绝缘和Kondo制度之间的量子相变时,铅形成Luttinger液体。特别是,对于M=4,我们找到了一个长期追求的稳定实现的双通道Kondo不动点。
2012-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Fractional Helical Liquids and Non-Abelian Anyons in Quantum Wires
我们研究了具有自旋轨道耦合的一维线。我们证明了在塞曼场和强电子-电子相互作用的存在下,一根干净的金属丝可以形成分数螺旋液体态,其现象类似于分数量子霍尔液体。最值得注意的是,线的两端电导预测显示分数量子化电导平台在低电子密度。当系统与超导体接近耦合时,分数马约拉纳束缚态可以稳定。我们讨论如何无序不稳定这些分数阶段。讨论了在双线系统中实现类似状态的可能实验。
2013-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Breakdown of the Chiral Luttinger Liquid in One-Dimension
我们开发了一种费米子自举方法来求解一类无法用玻色子化处理的手征一维费米子模型。利用这个方案,我们表明,Luttinger液体行为的气体中的四个相互作用的手征马约拉纳费米子是高度敏感的速度简并。在改变一个手征费米子的速度时,一个尖锐的束缚(或反束缚)态从原始的Luttinger液体连续谱中分裂出来,切断X射线奇点,形成一个寿命随频率线性增长的宽非相干激发。
1999-01-01 cond-mat.str-el
Majorana fermion induced power-law scaling in the violations of the Wiedemann-Franz law
该研究在单粒子框架下探究二维拓扑绝缘体中马约拉纳束缚态导致的维德曼-弗兰兹定律违反,通过Buttiker探针建模非弹性散射,分析不同弛豫条件下洛伦兹比的标度,发现其与卢廷格液体图像的预测存在差异。
2024-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Electrical control and interaction effects of the RKKY interaction in helical liquids
研究了在外加电场诱导的Rashba自旋轨道耦合和电子-电子相互作用下,量子自旋霍尔绝缘体螺旋边态介导的RKKY相互作用.我们发现,在Rashba耦合的存在下,由螺旋边缘态诱导的RKKY相互作用不仅包含Heisenberg类和Dzyaloshinskiiii-Moria项,而且还包含原来不存在的向列型项,范围函数取决于Rashba耦合的强度。我们还表明,电子-电子相互作用改变的RKKY相互作用的强度,通过修改的权力的$1/|x|$依赖的范围功能。特别地,通过改变相互作用或Rashba耦合的强度,存在涉及在Luttinger液体参数$K=1/2$的值处的RKKY相互作用的符号变化的(杂质)量子相变。由于Rashba耦合的强度和螺旋边缘态的化学势都可以通过外部栅极电压进行电学控制,我们的结果不仅揭示了二维拓扑绝缘体边缘磁杂质关联的本质,而且为量子计算中操纵量子比特铺平了道路.
2015-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Aharonov-Bohm phase-driven resonant tunneling of interacting electrons in magnetopolaronic Majorana-Resonant-Level Model
研究了单能级量子点与半无限$g=1/2$ - Tomonaga-Luttinger液体(-TLL)在Toulouse点对称耦合的Majorana共振能级(-MRL)模型的磁极化子推广.在栅压谐振时,得到了在整个磁极化子耦合常数值范围内有效透射系数的精确解。得到的精确解的存在,由于特殊的Majorana类对称性的隧道哈密顿量,并引起不同的虚拟振动通道的共振隧穿与不同的固定Aharonov-Bohm相位之间的非平凡的干扰。这一事实导致了一种新的拓扑非平凡类型的共振Andreev类磁极化子隧穿系统。结果表明,在零温极限下,如果振子能量是系统中最小的(但非零)能量参数,则不可能通过偏置电压来补偿磁极化子MRL模型中的磁极化子阻塞。
2013-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport Signatures of Majorana Quantum Criticality Realized by Dissipative Resonant Tunneling
本文从理论上研究了在电阻量子附近的电路阻抗范围内,耦合到强耗散导线上的无自旋共振电子能级的输运性质。使用Luttinger液体类比,人们得到了一个有效的哈密顿量表示的相互作用马约拉纳费米子,其中所有的环境自由度(铅和电磁模式)封装在一个单一的费米子浴。一般的输运方程,然后推导出该系统的马约拉纳T-矩阵。微扰处理的马约拉纳相互作用项产生的外观的边际,线性依赖的电导温度时,系统被调谐到其量子临界点,与最近的实验观察。我们详细研究了不同的交叉参与的问题,并分析了相互作用项中的运输标度函数的作用。特别是,我们表明,单势垒标度适用于当系统稍微远离其马约拉纳临界点,加强动态库仑阻塞的一般图片。
2014-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Cooper-Pair Injection into Quantum Spin Hall Insulators
我们从理论上研究了库珀对从二维拓扑绝缘体带超导体隧穿到其螺旋边态的过程。低能电子对的相干隧穿引起了沿边缘的正电流互相关,这反映了两个量子纠缠过程的相互作用。最重要的是,超导自旋配对决定了库珀对分配到螺旋边缘液体中,该液体在相反的方向上传输电子以获得相反的自旋取向。与此同时,Luttinger-液体相关性将在给定边缘注入的电子分成携带一定比例基本电子电荷的反向传播电荷脉冲。
2010-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Current Correlations in Quantum Spin Hall Insulators
我们考虑一个四端结构的二维拓扑绝缘体(量子自旋霍尔绝缘体),上下边缘之间有局域隧穿。边缘模被建模为螺旋Luttinger液体和电子-电子相互作用被准确地考虑。利用微扰理论,我们导出了边间电流的累积母函数。我们发现,不同的可能的传输通道引起不同的签名在电流噪声和电流的互相关,这可以利用在实验中阐明电子-电子相互作用和螺旋性质的边缘状态之间的相互作用。
2011-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Strange Luttinger liquids in a cavity-embedded one-dimensional electronic chain
University of Konstanz(康斯坦茨大学);Université Paris Cité, CNRS, Matériaux et Phénomènes Quantiques(巴黎西岱大学,法国国家科学研究中心,物质与量子现象实验室)
研究一维电子链与均匀量子化真空场耦合及电子-电子相互作用,发现无相互作用时低能有效描述为奇异Luttinger液体,光-物质耦合打破标准速度关系,有限相互作用时相图包含Majorana零模,腔场显著移动相边界。
2026-07-02 cond-mat.str-el quant-ph
High-$T_c$ Superconductor Fe(Se,Te) Monolayer: an Intrinsic, Scalable and Electrically-tunable Majorana Platform
高$T_c$超导体FeTe $_{1-x}$ Se $_x$的单层被预测实现在其边界处具有螺旋边缘模的拓扑非平凡态,提供了一个新的本征系统来寻找拓扑超导性和Majorana零模。在最近的实验\cite{Peng2019}中已经发现了有利于拓扑相变和螺旋边缘模式的证据。我们建议通过在FeTe $_{1-x}$ Se $_x$单层上施加平面内磁场并通过电门控调节局部化学势来创建Majorana零模。由于各向异性磁耦合的边缘从拓扑带反转,在平面内的磁场驱动系统到一个本征高阶拓扑超导相与Majorana角模,而无需制造异质结构。此外,我们证明了马约拉纳零模可以发生在其他不同的位置,包括在一个边缘的化学势的畴壁和某些类型的三结在二维体。我们的研究不仅证明了FeTe $_{1-x}$ Se $_x$单层作为一个有前途的Majorana平台,具有可扩展性和电可调性,并在当代实验能力范围内,但也提供了一个一般原则,寻找现实实现的高阶拓扑超导性。
2020-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con