Impurity scattering and size quantization effects in a single graphene nanoflake
利用傅里叶变换扫描隧道光谱技术，我们测量了外延石墨烯纳米片中受限狄拉克准粒子的杂质散射产生的干涉图样。在与现实模型薄片的紧束缚计算的实验结果进行比较后，我们表明，在傅立叶变换的局域态密度中观察到的特征与石墨烯纳米片的不同横模（子带）之间的散射有关，并允许直接洞察石墨烯的电子光谱。我们还观察到一个强烈的减少准粒子的寿命，这是由于与底层基板的相互作用。此外，我们表明，现场的能量在花缺陷的分布导致一个有效地打破赝自旋选择规则，其中允许谷内背散射。
2017-02-25 cond-mat.mes-hall
Mobile magnetic impurities in a Fermi superfluid: a route to designer molecules
在费米子超流体中的磁性杂质拥有被称为Yu-Shiba-Rusinov（YSR）态的束缚准粒子态。我们在这里认为，如果杂质是移动的（即，具有有限的质量），杂质和它的束缚YSR准粒子作为一个中间带隙分子一起移动，其具有不寻常的“墨西哥帽”色散，可以通过费米子密度进行调节。我们绘制了杂质色散图，它由一个“原子”分支（杂质由准粒子对修饰）和一个“分子”分支（杂质与准粒子结合）组成。我们讨论了实验实现和检测的midgap芝分子，专注于锂铯混合物，并评论他们提供的前景，实现异国情调的多体状态。
2015-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Quasiparticle Interference in ZrSiS - Strongly Band-Selective Scattering Depending on Impurity Lattice Site
准粒子干涉（QPI）的扫描隧道显微镜可视化使超导，拓扑，Rashba和其他奇异的电子相的k空间特性的强大的见解，但他们对杂质作为散射中心的依赖很少被仔细检查。在这里，我们调查QPI在真空解理（001）表面的狄拉克半金属ZrSiS。我们发现，位于Zr和S晶格位置上的杂质周围的干涉图案看起来非常不同，并且可以归因于主要Zr 4d衍生的能带结构的不同子集的选择性散射，即m = 0和m = +/-1分量。我们发现，散射通道的选择性需要一个解释超出了不同的频带的轨道特性和它们各自的电荷密度分布在Zr和S晶格网站。重要的是，这一结果表明，通常假设的通用散射中心，允许准粒子干涉的观察，以揭示光不加区别地和各向同性的散射事件的\textit{q} -空间不成立，因此，QPI观测的范围和解释可以强烈地依赖于材料缺陷化学。这一发现有望刺激对准粒子散射过程本身的新研究，为未来对准粒子干涉观测的解释提供信息，并最终帮助理解和工程量子电子输运性质。
2017-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quasiparticle interference and resonant states in normal and superconducting line nodal semimetals
我们研究了线结半金属的正常和d波超导态中的杂质散射，并表明，由于表面上的杂质可获得额外的散射相空间，准粒子干涉图案获得了扩展的字符，而不是离散的δ函数峰的集合。此外，使用的T-矩阵形式主义，我们证明了传统的行为的标量杂质在d波超导体的表面上的线结半金属在准平带极限。
2017-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Fermi liquid theory for nonlinear transport through a multilevel Anderson impurity
我们提出了一个微观费米液体的观点，通过安德森杂质与$N$离散能级的低能输运，在任意电子填充$N_d$。它适用于非平衡电流的波动，其中两个准粒子碰撞积分和三体关联，确定准粒子的能量移动起着重要的作用。使用数值重整化群的$N=6$，我们发现，强相互作用的三体涨落是由一个单一的参数以外的近藤能量标度在一个宽的填充范围$1 \lesssim N_d \lesssim N-1$。它显著影响$N>2$的电流噪声和噪声在磁场中的行为。
2020-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quasiparticle focusing of bound states in two-dimensional $s$-wave superconductors
超导衬底上的磁性杂质在带隙中诱导出Yu-Shiba-Rusinov（YSR）束缚态，其复杂的空间结构决定了设计集体杂质态的可能性.利用鞍点近似方法研究了二维带隙超导体中产生YSR态的散射过程。此外，我们开发了一个理论，通过一个简单的解析表达式，在一个二维主机中的正常电子的任意能量色散的YSR状态的空间特征。也就是说，我们发现，费米面的平坦部分与大的费米速度增强的局域态密度（LDOS）周围的杂质。我们的分析近似是定量准确的紧束缚计算不同的费米表面的各种晶格，它允许预测的形状和取向的扫描隧道光谱实验中观察到的YSR状态。我们用一个$\mathrm{NbSe}_2$模型来说明我们的结果。
2022-04-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Signatures of adatom effects in the quasiparticle spectrum of Li-doped graphene
本文采用原子$T$矩阵方法研究了Li修饰石墨烯（Li@graphene）的光谱函数和准粒子散射，揭示了吸附原子诱导的光谱效应，揭示了实验观察到的角分辨光电子能谱（ARPES）特征。从传输研究，碱吸附原子是已知的引入带电杂质散射限制载流子迁移率。在这里，我们证明，锂吸附原子进一步引起一个低能量的杂质带集中在$Γ$点，这源于原子之间的杂化2s状态的锂吸附原子和石墨烯的“表面”状态。结果表明，杂质带强烈依赖于Li吸附原子的浓度$c_\mathrm{Li}$，并与$c_\mathrm{Li}\sim 8\,\%$（$E_F\approx 1.1\,\mathrm{eV}$）处的狄拉克锥上的Li诱导费米能级对齐.最后，我们表明，当能量高于$\sim 1\,\mathrm{eV}$、接近石墨烯态密度（DOS）的范霍夫奇异性时，吸附原子诱导的准粒子散射急剧增加，导致狄拉克锥上的大线宽加宽，并伴随着向下移动和特征扭结在导带中。我们的研究结果是高度相关的未来研究的ARPES，运输和超导性的adatom掺杂的石墨烯。
2019-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing quasiparticle excitations in a doped Mott insulator via Friedel oscillations
本研究探究掺杂二维Hubbard模型中杂质诱导的Friedel振荡，揭示了弱杂质下振荡的非费米准粒子特性与Luttinger定理破缺，以及强杂质下的相分离机制，为理解掺杂莫特体系的载流子与电子相提供新视角。
2025-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Bose polaron interactions in a cavity-coupled monolayer semiconductor
移动量子杂质和玻色浴之间的相互作用导致准粒子的形成，称为玻色极化子。玻色极化子的基本性质，例如它们之间的相互作用，可能与裸杂质的性质有很大的不同。在这里，我们探讨玻色极化子物理在二维非平衡设置注入$σ^-$极化激子极化激元杂质到浴的相干$σ^+$极化激元产生的单层MoSe $_2$嵌入在光学腔的共振激光激发。通过利用双激子费什巴赫共振之间的杂质和浴极化激元，我们调整的相互作用系统的强耦合制度，并证明了两个新的准粒子分支的共存。利用时间分辨的泵浦探测测量，我们观察到极化子修饰如何改变杂质极化激元之间的相互作用。值得注意的是，我们发现，高能量极化子准粒子之间的相互作用，这是排斥小浴占用，可以成为有吸引力的强杂质浴耦合制度。我们的实验提供了在任何物理系统中玻色极化子-极化子相互作用强度的第一个直接测量，并为探索和控制驱动耗散设置中的多体相关性铺平了道路。
2022-12-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Distinct quasiparticle interference patterns for surface impurity scattering on various Weyl semimetals
本文通过T矩阵方法研究多种外尔半金属表面杂质散射的准粒子干涉和局域态密度，发现费米弧间散射、衰减规律及QPI轮廓形状的差异可用于区分不同外尔半金属及其表面能带结构。
2024-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Current noise and Keldysh vertex function of an Anderson impurity in the Fermi liquid regime
我们提出了一个完整的微观费米液体的描述下，通过安德森杂质有限的偏置电压$V$下的次领先级输运。它适用于不具有粒子-空穴或时间反演对称性的多能级量子点，并基于非平衡Keldysh形式主义，考虑杂质能级和导带中电子之间的电流守恒。具体地说，我们推导出的公式中产生的电流噪声在稳定的流动，以$(eV)^3$阶在零温度$T=0$。为此，我们计算Keldysh顶点函数$Γ_{σσ';σ'σ}^{ ν_1ν_2;ν_3ν_4} (ω,ω'; ω',ω)$，它取决于分支$ν_1, ν_2, ν_3$和$ν_4$的时间循环轮廓和自旋自由度$σ$和$σ'$，直到线性阶项相对于$eV$，$T$，和频率$ω$和$ω'$。这些线性阶项的系数由一组相对于平衡基态定义的参数确定：杂质电子的相移、静态极化率和非线性三体极化率。的低能量的顶点组件的表达式示出，以满足沃德身份与Keldysh格林函数扩展到条款的顺序$ω^2$，$(eV)^2$，和$T^2$。我们还发现，Ward恒等式的虚部可以用单准粒子激发和单准粒子-准空穴对激发的$eV$依赖的碰撞积分来描述.这些碰撞积分，确保当前的下一个领先阶费米液体输运由于准粒子具有有限的阻尼率的守恒。
2022-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
How many quasiparticles can be in a superconductor?
在实验上，低温下带隙超导体中准粒子的浓度总是远远超过其平衡值，这是一个神秘的现象。本文研究了具有空间起伏能隙边缘的超导体中局域准粒子的动力学。声子诱导的准粒子复合和弱非平衡剂的产生之间的竞争导致了浓度的上限，解释了这个谜团。
2016-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Self-duality in quantum impurity problems
我们建立了一个精确的非微扰自对偶的存在性在各种量子杂质问题，包括Luttinger液体或量子线的杂质。前者是在分数量子霍尔效应中实现的，在分数量子霍尔效应中，对偶性将电子与Laughlin准粒子交换。我们讨论了这一性质的数学结构，这与Seiberg和Witten在超对称非阿贝尔规范理论上的工作有着有趣的相似之处。
1998-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spectral properties of Shiba sub-gap states at finite temperatures
利用数值重整化群（NRG）方法，分析了超导接触耦合的单杂质Anderson模型描述的磁性杂质谱函数的温度依赖性.随着温度的升高，光谱权重逐渐从$δ$峰（Shiba/Yu-Shiba-Rusinov/Andreev束缚态）转移到连续的子带背景，但两种光谱特征在任何有限温度下共存，即，$δ$峰本身持续到$Δ$级的温度。连续的背景是由于Bogoliubov准粒子的非弹性交换散射的杂质，它是热激活的，因为它需要一个有限的热人口的准粒子以上的差距。在单重态制度的强杂交（电荷波动制度），我们检测到的存在下，一个额外的子间隙结构的间隙边缘以下的热激活行为，但与激活能等于的Shiba状态激发能。这些峰可以暂时解释为Shiba束缚态，其由准粒子从热激发的子隙双峰Shiba态散射而产生，即，高等级的芝州
2016-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Particle-Hole Ghost Interference in Superconductors
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本文提出超导体中由单个杂质靠近线缺陷、台阶边缘或相边界产生的粒子-空穴干涉，形成结合传统$2k_F$弗里德尔振荡与双曲条纹的鬼影干涉图样，可作为超导电子序的局域探针。
2026-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theory of the non-equilibrium quasiparticle distribution induced by Kondo defects
结果表明，在电阻纳米线的平衡含有单通道或双通道近藤杂质的分布函数$f(E,U)$服从标度行为的准粒子能量$E$和偏置电压$U$。数值计算的$f(E,U)$曲线定量解释最近的实验上的铜和金纳米线。从各种铜和金样品的理论和结果之间的比较中提取的杂质浓度c_{imp}的系统学强烈表明，在这些系统中的缩放来自磁性近藤杂质。
2001-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theory of multiple magnetic scattering for quasiparticles on a gapless topological insulator surface
本文发展了一个适用于含磁性杂质的无隙拓扑绝缘体（TI）表面的低能多重散射分波理论。作为应用，我们讨论了单中心和双中心磁散射的微分截面（CS）$dΛ/dφ$、总CS $Λ_{tot}$、电阻率的霍尔分量$Ω$和逆动量弛豫时间$Γ_{M}$。我们证明了与非线性杂质散射不同，$s\mathtt{-}$波近似在这种情况下是不可取的，也是收敛的。随着单个磁性杂质的有效磁矩$M$的增大，CS的对称性降低，产生背散射，背散射强度增大。我们显示了一个非零的垂直电阻率分量$Ω$，这可能是有用的调谐样品的霍尔电压。与$dΛ/dφ$的分析一致，通过比较$Γ_{M}$与$Λ_{tot}$，我们可以确定后向散射和前向散射的不同权重。与CS类似，$Ω$和$Γ_{M}$也表现出多个磁散射中心由于干涉效应的振荡行为。
2012-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Transient dynamics of a magnetic impurity coupled to superconducting electrodes: exact numerics versus perturbation theory
耦合到超导体的杂质提供了一个可控的平台，以了解超导性，多体相互作用和非平衡物理之间的相互作用。在平衡状态下，杂质处的局域相互作用诱导自旋单线态到自旋双线态基态之间的跃迁，导致超导符号反转（$0-π$跃迁）。在这项工作中，我们应用精确的含时密度矩阵重整化群方法来模拟这种超导系统的瞬态动力学。我们还使用微扰近似来分析它们在更长时间内的性质。这两种方法适用于广泛的参数范围。在相位偏置的情况下，系统被困在一个亚稳态，其特征在于较低的超电流相比，平衡的情况下。我们发现，局部库仑相互作用不提供一个有效的弛豫机制，最初被困准粒子。相比之下，其他弛豫机制，如耦合到第三个正常的铅，使杂质自旋弛豫对应于平衡$0$相的参数值。对于对应于平衡$π$相的参数，杂质收敛到自旋极化的稳态。类似的定性行为被发现为一个电压偏置的结，这提供了一个有效的弛豫机制的结中捕获的准粒子。
2021-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic impurities in spin-split superconductors
混合超导体-超导体量子点器件是超导体中磁性杂质的量子杂质模型的可调物理实现。局域子带隙Shiba态的结合能由栅电压和外加磁场决定。在这项工作中，我们讨论了塞曼自旋分裂的影响，这是普遍存在于量子点和（薄膜）超导体。半导体和超导体材料中不相等的$g$ -因子导致各自不同大小的塞曼分裂。我们考虑经典和量子杂质。在第一种情况下，我们分析研究的光谱函数和子带隙状态。束缚态的能量依赖于Bogoliubov准粒子带的自旋分裂作为一个简单的刚性移动。对于杂质和主体共线磁化的情况下，给定的自旋极化的Shiba共振保持不变时，它与相反的自旋极化的准粒子激发的分支重叠。在量子情况下，我们采用数值重整化群计算来研究不同值的$g$因子的杂质和超导体的塞曼场的效果。我们发现，在一般情况下，单重态-二重态转变的临界磁场随超导能隙的变化呈非单调变化，表明存在两种不同的转变机制：Shiba态的塞曼分裂和Bogoliubov态的塞曼分裂导致的能隙闭合.我们还研究了如何在自旋-轨道耦合的存在下，建模为一个额外的非共线分量的磁场在杂质网站，与准粒子连续的相反的自旋重叠的Shiba共振逐渐扩大，然后合并与连续。
2017-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum interference between vortex- and impurity-bound states boosts thermoelectricity
Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）
本文通过晶格Bogoliubov-de Gennes方法研究涡旋或杂质束缚态重叠时的量子干涉，发现该干涉可显著增强s波和d波超导体的局域热电响应，为低温热电传感与能量转换提供新途径。
2026-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Majorana-Kondo competition in a cross-shaped double quantum dot-topological superconductor system
我们研究了双量子点系统耦合到拓扑超导纳米线托管Majorana准粒子在其两端，与中央量子点连接到左，右引线的输运性质。利用数值重整化群方法计算了局域态密度和线性电导的行为，描述了Majorana耦合对Kondo关联引起的低温输运性质的影响.特别是，我们表明，在系统中的马约拉纳准粒子的存在下，影响自旋向上和自旋向下的传输通道，分别影响与第一阶段和第二阶段近藤温度的能量尺度，并修改系统的低能行为。
2022-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quasiparticle scattering and local density of states in graphite
我们确定了准粒子干涉对孤立杂质附近石墨局域态密度（LDOS）空间变化的影响。在傅里叶变换光谱中识别出了一些干涉的特征行为。我们的研究结果和扫描隧道显微镜（STM）实验之间的比较可以提供一个临界测试的范围（能量）的费米液体描述的石墨，费米液体理论的故障的一些证据最近已经讨论的适用性。此外，由于石墨的能带结构与d波超导体中节状准粒子的能带结构之间的相似性，比较这两种材料的结果对于理解铜氧化物的物理性质是有用的。
2004-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Competition-Induced Sign Reversal of Casimir-Lifshitz Torque: An Investigation on Topological Node-Line Semimetal
本文研究拓扑节线半金属中相对论与非相对论色散竞争诱导的Casimir-Lifshitz力矩符号反转现象，提出通过调节各向异性参数、化学势或衬底距离实现反转，并以Ca$_3$P$_2$系统进行了详细计算验证。
2022-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
