Transport signatures of a Floquet topological transition at the helical edge
二维拓扑绝缘体螺旋边缘态的调控对于技术应用的发展至关重要。最近,一个重要的一步,即实验实现了螺旋边缘之间的量子点接触,已经完成。我们从理论上预测,这样的量子点接触,在存在一个时间周期性的外加电场,其特征在于在Floquet频谱的拓扑量子相变。此外,我们还证明了通过裸电导测量来检测这种动态拓扑量子相变是可能的。
2020-07-27 cond-mat.mes-hall
Quantized large-bias current in the anomalous Floquet-Anderson insulator
我们研究了通过二维周期驱动系统的双端输运,在该系统中,所有的体Floquet本征态都是由无序局域化的。我们专注于异常Floquet-Anderson绝缘体(AFAI)相,这类拓扑非平凡相,其主机拓扑保护的手性边缘模式共存其完全本地化的散装。我们表明,AFAI的独特性质产生显着的远离平衡的运输签名:对于大的偏差之间的铅,量子化的电荷量通过系统的每个驱动周期。在增加偏置时,连接源极到漏极的手性Floquet边缘模式变得完全占据,并且电流迅速接近其量化值。
2019-12-10 cond-mat.mes-hall
Quantum transport in driven systems with vibrations: Floquet nonequilibrium Green's functions and the GD approximation
研究了交变电压对具有局域声子模的非平衡量子系统的影响。利用非平衡格林函数,考虑电子-声子耦合与$GD$近似(自洽玻恩近似)。使用Floquet方法,我们假设的动态周期。这种方法使我们能够调查的非平衡占据的振动的驱动电子组件的影响。结果发现,非弹性输运的签名获得光子辅助峰。提出了一个简化的模型,并发现在一定的参数范围内与完整的模型是一致的。此外,发现以振动频率共振驱动交流电流引起声子占据的增加。
2022-12-03 cond-mat.mes-hall
Transport signatures of symmetry protection in 1D Floquet topological insulators
时间周期性的外部驱动器已经成为人工创造物质拓扑相的有力工具。最好的例子是Floquet拓扑绝缘体(FTIs),其中带隙的块体支持带隙边缘状态,保护不受保序局部扰动的影响。类似于一个普通的静态拓扑绝缘体,在一维(1D)FTI的边缘状态的鲁棒性表现为其准能级的钉扎,但现在在两个不同的体隙之一。在这里,我们提出了一个方案,通过观察一个1D有限大小的FTI连接到外部引线的传输特性探测这一独特的功能。我们目前的预测透射光谱使用非平衡格林函数的方法。我们的分析涵盖了与时间无关的和周期性驱动的边界扰动,要么保持或打破保护手征对称性的FTIs。
2019-10-21 cond-mat.mes-hall
Two-mode Floquet Redfield quantum master approach for quantum transport
Westlake University(西湖大学);Institute of Natural Sciences, Westlake Institute for Advanced Study(西湖高等研究院自然科学研究中心)
本文发展了一种基于双模 Floquet 的非微扰量子主方程方法,用于研究受两个强周期项驱动的介观系统量子输运,扩展了单频驱动方法并展示了其在弱耦合开放量子系统中的广泛应用潜力。
2025-11-03 cond-mat.mes-hall
Topological origin of quantized transport in non-Hermitian Floquet chains
我们表明,非厄米性使拓扑相位与单向运输一维Floquet链。这些相位的拓扑特征是Floquet传播子的频谱中的不可收缩的环路,其由虚间隙分开。这样的循环只发生在非厄米特Floquet系统。我们定义相应的拓扑不变量作为Floquet传播子相对于虚间隙的缠绕数。为了将拓扑与运输联系起来,我们引入了非厄米特链的正则化动力学的概念。我们建立,在正则化动力学的条件下,运输是量子化的,只要在一个周期内转移的电荷等于拓扑缠绕数。我们说明了这些理论研究结果的一个Floquet链,具有拓扑相变,并作为一个电荷泵在非平凡的拓扑阶段的例子。最后,我们将讨论这些发现是否证明非厄米Floquet链支持拓扑运输的概念。
2020-05-08 cond-mat.mes-hall quant-ph
Effective Theory of Floquet Topological Transitions
我们发展了Floquet拓扑绝缘体中的拓扑跃迁理论,使用石墨烯在圆偏振光的照射下作为具体实现。我们证明了这样的过渡在静态系统中,即金属散装运输与导电性的顺序$e^2/h$的一个标志性的签名,基本上抑制在一些Floquet拓扑转换的清洁系统。我们确定这种抑制的条件分析,并确认我们的结果在数值模拟。值得注意的是,引入无序极大地增强了这种传输的几个数量级。
2014-06-05 cond-mat.mes-hall
Immutable quantized transport in Floquet chains
我们展示了如何通过封装手性或螺旋移位在Floquet链中实现量子化运输。由此产生的传输是不可变的,而不是拓扑的意义上,它既不需要一个带隙,也不受任意强扰动。传输仍然以拓扑量为特征,但是对移位的封装防止了拓扑相变。为了探索不可变的运输,我们引入了一个shiftbox的概念,解释相关的拓扑量的动量空间分散体和实空间运输,并研究模型系统的Floquet链与严格量化的手性和螺旋运输。自然平台的实验研究,这些方案是光子Floquet链波导阵列,以及topolectrical或机械系统。
2021-11-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet states of Valley-Polarized Metal with One-way Spin or Charge Transport in Zigzag Nanoribbons
研究了由辐照谷极化金属组成的二维Floquet系统。对于相应的静态系统,我们考虑了两个谷极化金属的石墨烯模型,具有交错的子晶格或均匀的内禀自旋轨道耦合,其Dirac点能量不同于本征费米能级。如果辐照频率设计适当,最大的动力学能隙(一阶动力学能隙)在本征费米能级附近打开。在辐照下,能量在一阶动力学能隙内的半无限片的锯齿形边缘出现两种边缘态:Floquet边缘态和强局域边缘态.在窄锯齿形纳米带中,Floquet边缘态由于有限尺寸效应而被带隙,并且强局域边缘态保持无带隙。因此,纳米带的导电沟道由强局域边缘态组成。在第一种和第二种模型下,强局域边缘态分别在本征费米能级附近携带单向自旋极化和单向电荷流。因此,第一和第二模型的窄锯齿形纳米带分别具有不对称的自旋和电荷传输速率。量子输运计算预测了相当大的电荷和自旋泵浦电流,这可以由费米能级控制。
2019-01-24 cond-mat.mes-hall
Probing two driven double quantum dots strongly coupled to a cavity
本研究针对超出色散耦合区的受驱混合cQED系统,提出将腔纳入受驱系统的理论,可复现单/双DQD-腔的实验现象,为强耦合多量子比特Floquet态研究及强驱动混合系统理解提供新路径。
2022-12-20 cond-mat.mes-hall
Thermo-electric transport properties of Floquet multi-Weyl Semimetals
讨论了在高频率极限下,圆偏振光(振幅为$A_0$,频率为$ω$)驱动的第一和第二类多外尔半金属(mWSMs)的热电输运性质.考虑到低能量模型,我们采用Floquet-Kubo形式来计算这两种类型的mWSM的热霍尔和能斯特电导率。我们发现,任意整数的电荷$n>1$的色散的各向异性性质起着重要的作用,在确定有效的费米面行为,有趣的是,可以观察到的动量相关的修正在Floquet mWSMs除了动量独立的贡献,观察Floquet单WSMs。除了外尔节点位置$\pm Q \to \pm Q- A_0^{2n}/ω$的非平凡的调整,我们的研究表明,动量无关的条款导致的领先阶的贡献的电导率张量。其形式为$n$乘以单个WSM,结果为有效化学势$μ\to μ-A_0^{2n}/ω$。另一方面,动量相关修正导致次领先阶项,这些次领先阶项是$μ$的代数函数,并且存在于$n>1$中。值得注意的是,这种分析进一步使我们能够区分I型mWSM与它们的II型对应物。对于II型mWSMs,我们发现,传输系数$n\geq 2$表现出代数依赖的动量截止除了弱对数依赖注意到$n=1$ WSMs。我们展示了作为外部驱动参数$ω$的函数的I型和II型mWSM之间的传输系数的变化和定性差异。
2020-07-14 cond-mat.mes-hall
Environment-controlled Floquet-state paramagnetism
研究了同时与强振荡磁场和热环境相互作用的理想自旋系统对弱探测磁场的响应。我们证明,即使是所得到的平均磁化强度的符号取决于驱动场的振幅,其绝对值可以显着大于在没有时间周期强迫的平衡磁化强度。由于潜在的Floquet态占据概率是由系统-浴耦合的精确形式决定的,因此未来对这种效应的测量有可能建立一条特别创新的研究路线,提供非平衡态热力学的信息,并获得在探测平衡态系统时通常隐藏的量。
2020-05-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Robustness of quantized transport through edge states of finite length: Imaging current density in Floquet topological vs. quantum spin and anomalous Hall insulators
拓扑绝缘体(TI)的理论分析传统上集中在具有带隙的无限大均质晶体和其波函数的非平凡拓扑,或者其边界具有表面或边缘金属态的无限大导线上。然而,实验设备包含连接到正常金属(NM)引线的有限尺寸拓扑区域,这就提出了一个问题,即纵向电导的量化精度如何以及电子如何从拓扑平凡的NM引线跃迁到边缘态。这对于最近获得的二维(2D)Floquet TI来说是特别紧迫的问题,其中电子从与时间无关的NM导致流入与时间相关的边缘状态-Floquet TI的最近实验实现使用由圆偏振光照射的石墨烯,没有表现出量子化的纵向电导或霍尔电导。在这里,我们采用电荷守恒的解决方案的Floquet不等格林函数(NEGFs)的辐照石墨烯纳米计算纵向两端电导,以及空间分布的局部电流密度的电子传播从NM导致Floquet TI。在Floquet TI的情况下,体电流密度和边缘局部电流密度对总电流的贡献相等,这导致纵向电导低于预期的量化平台,边缘空位略微降低。我们提出了两个实验方案来检测Floquet TI内的体电流密度和边缘电流密度的共存:(i)在石墨烯的照射区域的内部钻纳米孔将诱导体电流密度的反向散射,从而将纵向电导降低$\sim 28$ %;(ii)使用金刚石NV中心对由局部电流密度产生的磁场进行成像。
2020-09-01 cond-mat.mes-hall
A computational study of two-terminal transport of Floquet quantum Hall insulators
周期性驱动场可以诱导拓扑相变,导致Floquet拓扑相位与有趣的属性,如非常大的陈数和不寻常的边缘状态。这样的Floquet拓扑相位是否可以产生比它们的静态对应物大得多的鲁棒边缘状态电导是一个有趣的问题。本文在Keldysh形式下,利用递归Floquet-Green函数方法研究了辐照量子霍尔绝缘体边缘态的双铅输运。聚焦于谐波驱动的Hofstadter模型,我们表明,量子化霍尔电导大$8e^2/h$可以实现,但只有在所谓的Floquet求和规则。为了评估边缘态输运的鲁棒性,我们分析了直流电导,时间平均电流分布和局域态密度。结果发现,共同传播的手征边缘模式是更强大的对无序和缺陷相比,显着的反向传播的边缘模式,以及某些限制的Floquet边缘模式。此外,我们超越了宽带的限制,这是经常假设的线索,研究如何的电导量化(后应用Floquet求和规则)的Floquet边缘状态可以受到影响,如果引线有有限的带宽。这些结果对基于Floquet拓扑物质的输运器件的设计有一定的参考价值。
2017-10-31 cond-mat.mes-hall quant-ph
Towards a Floquet-Network Theory of Non-Reciprocal Transport
我们开发了一个理论框架,奠定了基本规则下,一个周期性的(Floquet)驾驶计划可以诱导非互惠运输。我们的方法利用了扩展的希尔伯特空间,其中具有额外(频率)维度的Floquet网络自然会出现。该网络的性质(其现场电位和现场间耦合)与初始驱动方案一一对应。其适当的设计允许控制多径散射过程和相关的干扰。我们利用这种自由度来实现窄或宽带非互易传输的驱动方案。
2018-01-02 cond-mat.mes-hall physics.optics
Electronic transport in one-dimensional Floquet topological insulators via topological and nontopological edge states
基于探测电子输运性质,我们提出了一种实验测试,用于最近发现的具有Rashba自旋轨道相互作用的一维Floquet拓扑绝缘体的丰富拓扑相图[Kennes \emph{et al.},Phys. Rev. B { \bf 100},041103(R)(2019)]。使用Keldysh-Floquet形式主义,我们计算这些纳米线的电子输运性质,我们建议以这样一种方式耦合的引线,主要是解决电子状态在系统的一个边缘具有很大的权重。通过调整费米能量的导致的中心的拓扑间隙,我们能够直接解决的拓扑边缘状态,授予实验访问的拓扑相图。令人惊讶的是,当调整铅费米能量的特殊值在散装相吻合的极值点的色散关系,我们发现额外的峰值相似的幅度所造成的拓扑边缘状态。这些峰值揭示了以上述极值点为中心的连续状态的存在,其波函数是离域体状态和指数局部边缘状态的线性组合,其中边缘与体状态振幅的比率在色散的极值点处是最大的。我们讨论了这些\emph{non-topological edge states}的传输特性,解释它们的出现在一个直观的,但定量的物理图片,并讨论了它们的关系与Van Hove奇点在大部分的系统。产生这些状态的机制并不是我们在这里考虑的模型所特有的,这表明它们可能存在于广泛的一维系统中。
2020-04-20 cond-mat.mes-hall
The transport properties of Floquet topological superconductors at the transition from the topological phase to the Anderson localized phase
Floquet拓扑超导态是一种含有Majorana费米子的非平衡时间周期态。我们利用具有时间周期无公度势的Kitaev模型研究了它的输运性质,随着驱动强度的增加,该模型经历了从Floquet拓扑超导相到Anderson局域相的相变.我们研究了电流的实时动态和过渡时隧穿电导的非解析行为。特别是,我们发现,隧道电导不断变化的过渡,是一个有限的值在Floquet马约拉纳费米子的存在下,但下降到零的马约拉纳费米子消失。对于一个特殊的参数选择,马约拉纳费米子复苏在较大的驱动强度,伴随着电导的复苏。
2014-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Achieving quantized transport in Floquet topological insulators via energy filters
针对周期驱动 Floquet 拓扑绝缘体中光子辅助过程破坏边缘输运量子化的问题,本文提出窄带能量滤波器并推导 Floquet–Landauer 描述,证明其可抑制边带输运、恢复量子化电导及平衡型分布。
2024-02-29 cond-mat.mes-hall quant-ph
Electron transport through a single-molecule junction with multiple pathways under time-periodic fields: A Floquet-scattering formalism
我们开发了一种新的通用配方,探索光驱动的电子输运通过单分子器件与多个途径。提出了三个独立的系统,包括(i)一个基于苯乙炔大环(PAM)的两端分子结,(ii)PAM与三个终端,和(iii)一个并行的分子电路。计算结果表明,基于PAM的光开关具有鲁棒的大开关比和弱场工作条件,对非对称分子-引线耦合不敏感。此外,在计算结果中,单光子和双光子辅助隧穿的场振幅幂律是明显的,并且该定律可以通过微扰分析来证明。对于基于PAM的光电路由器,我们表明,它是可能的操纵电流通过PAM分子的方向,通过使用弱的线偏振激光场。对于由分子量子点构成的并联电路,利用旋波近似和高频近似导出了隧穿相干破坏的条件。
2014-01-17 cond-mat.mes-hall
Noise of Kondo dot with ac gate: Floquet-Green's function and Noncrossing Approximation Approach
采用Floquet-Green函数方法和从玻色子无限$U$非交叉近似,研究了近藤区交流驱动量子点的输运性质.我们的结果表明,局域态密度的近藤峰对弱交流门调制是鲁棒的。当交流栅极场变强时,可以观察到对近藤峰的显著抑制。近藤共振的光子辅助噪声作为直流电压的函数并没有表现出非相互作用共振量子点所期望的奇异性。这些发现表明,人们可以利用光子辅助噪声测量来区分共振输运是通过非相互作用共振还是强相关近藤共振。
2009-06-29 cond-mat.mes-hall
Quantized charge transport in disordered Floquet topological insulators in the absence of Anderson localization
本研究通过数值模拟探究含时间无序的Floquet拓扑绝缘体,发现无安德森局域化时量子化电荷输运可与扩散体运动共存,揭示了输运的瞬态与长时间双区域特征及统一标度律。
2023-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Optically Driven Orbital Hall Transport in Floquet Odd-Parity Collinear Altermagnets with High Chern Numbers
College of Sciences, Northeastern University(东北大学理学院)
研究通过Floquet工程在二维列状反铁磁多层中诱导f波奇宇称反铁磁性,实现可调陈数的非平衡量子反常霍尔效应,为操控轨道霍尔效应提供新途径。
2026-03-26 cond-mat.mes-hall
Transport signatures of Floquet Majorana fermions in driven topological superconductors
Floquet Majorana费米子是周期性驱动超导体中电子和空穴相等叠加的稳态。我们研究的Floquet Majorana费米子在运输测量的实验签名,并显示,无论是分析和数值,他们的存在是由一个量化的电导总和规则的离散值的铅偏置不同的多个吸收或发射能量在驱动频率的信号。我们还研究了静态无序的影响,发现量子化求和规则对弱无序是鲁棒的。因此,我们提供了一个独特的方式来识别Floquet马约拉纳费米子的拓扑签名。
2013-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.supr-con
Loading Ultracold Gases in Topological Floquet Bands: Current and Center-of-Mass Responses
最近在冷原子和光子晶体中已经证明,可以通过对晶格系统进行时间周期调制来设计拓扑能带结构。然而,通过逐步启动时间调制,将Floquet Bloch带的拓扑性质从平凡改变为非平凡,必然伴随着间隙闭合过程:这对于将粒子加载到具有非平凡拓扑的目标Floquet带中具有重要影响,因此,对随后的测量具有重要影响。在这项工作中,我们分析了如何加载序列可以优化的Floquet带的拓扑结构,通过运输测量探测。特别是,我们证明了鲁棒性的质心响应相比,目前的响应,由于驱动器和带间干扰效应的微运动之间的相互作用,提出了重要的不规则性。在这项工作中提出的结果说明如何探测原子云的质心位移提供了一个可靠的方法来检测Floquet带的拓扑结构,现实的加载序列后。
2016-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Non-Hermitian Boundary State Engineering in Anomalous Floquet Topological Insulators
在厄米拓扑系统中,体-边界对应严格地将边界输运约束到由体的拓扑性质确定的值。我们证明,这种约束可以解除非厄米特Floquet绝缘体。假设绝缘体支持一个反常的拓扑相,非厄米性允许我们独立于体而修改边界态,而不牺牲它们的拓扑性质。我们探讨了随后的可能性Floquet拓扑绝缘体与非厄米时间反演对称性,通过对向传播边界状态的螺旋运输可以定制的方式,克服了厄米性的约束。非厄米边界状态工程特别地使得能够增强相对于体运动的边界输运、具有优选方向的螺旋输运以及在相反边界上的相同方向上的手性输运。我们解释了我们的研究结果的光子波导晶格的例子的实验相关性。
2019-11-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Quantized Transport in Floquet Topological Insulators
International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research(国际理论科学中心,塔塔基础研究所);Advanced Institute for Materials Research (WPI-AIMR), Tohoku University(材料研究高级研究院(WPI-AIMR),东北大学)
研究Floquet拓扑系统与静态费米库的量子输运,发现两终端电导量子化为|W_ε|e²/h,霍尔电导为W_εe²/h,通过求和所有Floquet边带贡献实现量子化。
2026-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Nonreciprocal transport based on cavity Floquet modes in optomechanics
定向输运在各种多模系统中通过驱动单个玻色子模式之间的多个非相互干扰的相互作用来获得。然而,维持所需数量的模式的系统在物理上变得复杂。在我们的微波光机械实验中,我们展示了如何配置耦合到两个鼓膜振荡器的单个超导腔的频率分量之间的非互易输运。频率分量被提升到Floquet模式,并产生缺失的维度,以实现隔离器和定向放大器。通过这种布置留下的自由的第二腔用于冷却机械振荡器并使转导噪声接近量子极限。此外,我们发现了一种新类型的非互易耦合特定的不稳定性。我们的方法是通用的,可以大大简化量子信号处理和低维系统的拓扑格的设计。
2019-12-22 cond-mat.mes-hall quant-ph
Photo-induced tunable Anomalous Hall and Nernst effects in tilted Weyl Semimetals using Floquet theory
本文讨论了在高频区周期性驱动圆偏振激光束对I型和II型Weyl半金属(WSM)的能带结构和热输运性质的影响。我们开发的概念,一个有效的费米面源于时间平均的Floquet哈密顿量,并讨论其对稳态的电子和空穴的占领数的线性化模型的影响。为了计算在入射激光源的一段时间内平均的输运系数,我们采用的Floquet状态的Kubo形式主义,并表明,Kubo公式的电导率张量保持其众所周知的形式的差异,本征态和能量被替换的Floquet状态和它们的准能量。我们发现,对于I型WSM,在低倾斜时,反常的霍尔热导率与U(1)规范场的振幅$A_{0}$成二次方增长,而能斯特热导率不受影响.对于II型WSM,由于保持有限的电子和空穴袋尺寸所需的物理动量截止的贡献,霍尔电导率随$A_{0}$非线性地下降,并且能斯特电导率随$A_{0}^2$几何地下降。这些结果可以作为一个诊断的材料表征和传输参数的可调性WSM,这是目前的主题范围广泛的实验。
2018-10-03 cond-mat.mes-hall
Steady states and edge state transport in topological Floquet-Bloch systems
我们研究了二维Floquet拓扑绝缘体的开放系统动力学和稳态:系统中的拓扑Floquet-Bloch谱是由外部周期驱动引起的。我们解决了散装和边缘状态的载流子分布,考虑到能量和动量弛豫通过辐射复合和电子-声子相互作用,以及耦合到外部的铅。我们表明,由此产生的稳态类似于一个拓扑绝缘体的Floquet基础。在Floquet边缘模式的粒子分布表现出类似于费米能级在平衡系统中的尖锐的功能,而散装主机的激发密度小。我们讨论了两个终端运输和描述的制度,可以观察到边缘状态运输。我们的研究结果表明,签名的非平凡拓扑坚持在非平衡稳态。
2017-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Quantum Hall edge states under periodic driving: a Floquet induced chirality switch
我们报告的命运的量子霍尔效应在石墨烯在强激光照射下。通过使用Floquet理论结合低能量描述和全紧束缚模型,我们澄清的选择规则,准能能带结构,以及它们的连接与两端和多端电导在一个设备设置为相关的实验。我们表明,众所周知的动力学间隙,出现在Floquet光谱在$\pm\,\hbarΩ/2$导致关闭的量子霍尔边缘运输不同的边缘终端,除了扶手椅一个,其中两个条款完全抵消。更有趣的是,我们表明,在狄拉克点附近改变激光偏振(圆形右或圆形左)控制霍尔电导,通过允许打开或关闭它,甚至通过翻转它的符号,从而扭转边缘状态的手性。这可能会导致新的途径来完全控制拓扑保护的传输。
2020-12-14 cond-mat.mes-hall
Dictionary between scattering matrix and Keldysh formalisms for quantum transport driven by time-periodic fields
我们提出的Floquet散射矩阵和非平衡格林函数形式主义的非相互作用的电子系统中的水库接触和驱动的时间周期字段的传输理论之间的关系。我们提出了一个翻译公式,表示的Floquet散射矩阵的延迟格林函数的傅里叶变换。我们证明了这样的表示满足转移理论的基本恒等式。我们还提出了“绝热”近似的直流电流的Keldysh形式主义的语言。
2006-07-11 cond-mat.mes-hall
Floquet Spectrum and Two-Terminal Conductance of a Transition Metal Dichalcogenide Ribbon under a Circularly Polarized Laser Field
研究了单层过渡金属二硫属化物(TMDC)带在时间周期圆偏振激光场作用下的输运性质。首先,我们在Floquet理论的框架内计算了准能谱,并分析了Floquet体带隙的非平凡拓扑结构。后者揭示了在有限的样品中的体间隙内的手性边缘状态的存在下,在协议作为能量和激光场的振幅的函数的适当的绕组数的计算。分析了含时微扰对平衡边缘态的影响。最后,我们计算了双端电导,并讨论了上述效应对双端电导的影响,特别是,除了体电导的抑制和Floquet带隙处边缘输运的出现外,我们还发现左右传输系数之间的不对称性(在锯齿形情况下),导致泵浦效应。此外,我们发现当线性电导由平衡边缘态控制时,激光场可以导致线性电导的完全关闭。
2018-11-29 cond-mat.mes-hall
Floquet scattering theory of negative magneto-conductance of 2DEG under microwave radiation
本文发展了一个在有限偏压和微波局部作用下的圆柱形二维电子气的磁输运性质的理论。通过对Landauer电导的Floquet理论研究,得到了不需要微扰分析的电导。我们表明,直流电导成为负时,直流电场内施加足够的微波功率的2DEG。通过增加直流偏置,电流的正号得以恢复。我们分析了辐射引起的非平衡分布函数相对于所施加的微波的频率。
2005-04-10 cond-mat.mes-hall
Nonlinear Hall effect in Floquet-driven monolayer 1T$'$-MoS$_2$
Quaid-I-Azam University(奎达伊-阿扎姆大学);Khazar University(哈扎尔大学);Zhejiang Normal University(浙江师范大学);Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)(基础科学研究所)
研究弗洛凯驱动单层1T$'$-MoS$_2$的非线性霍尔效应,用弗洛凯有效哈密顿量和非线性半经典输运理论,通过光诱导拓扑相变控制其响应的符号和大小,揭示相关规律及多因素对响应的控制。
2026-07-07 cond-mat.mes-hall
Edge State Transport in Floquet Topological Insulators
Floquet拓扑绝缘体是当施加时间周期性扰动时拓扑出现不平衡的系统。在这些系统中,人们可以定义准能态来代替平衡定态。该系统通过发展位于准能谱间隙中的边缘局域准能态来展示其非平凡拓扑。这些状态代表平衡拓扑绝缘体中拓扑保护边缘态的非平衡模拟。在平衡时,这些边缘状态导致非常特定的输运性质,特别是这些系统的两端电导率为$2e^2/h$。本文研究了Floquet拓扑绝缘体中边态的输运性质。与平衡结果形成鲜明对比的是,我们发现这些边缘态的两端电导率与$2e^2/h$有很大的不同。尽管如此,我们发现,对于某些外部电势强度的电导率小于$2e^2/h$和强大的无序和光滑的变化的影响的哈密顿参数。这种鲁棒性使人想起在平衡拓扑绝缘体中发现的鲁棒性。我们提供了一个直观的理解减少的导电性方面的散射光子。这导致我们考虑先前提出的Floquet求和规则,该规则恢复了边缘状态时电导率的平衡值$2e^2/h$。我们表明,这种总和规则在我们的系统中使用数值和分析技术。
2015-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Floquet engineering of spin-valley selective transport in jacutingaite
Chouaïb Doukkali University(舒艾卜杜卡利大学);Universidad de La Serena(拉塞雷纳大学);Universidad de Tarapacá(塔拉帕卡大学)
研究jacutingaite单层隧道结的电子输运,通过Floquet工程调控实现近100%谷极化和约70%自旋极化,可通过调节参数切换极化类型。
2026-08-26 cond-mat.mes-hall
Engineering and probing non-Abelian chiral spin liquids using periodically driven ultracold atoms
本文提出基于 Floquet 周期驱动和冷原子实现 Kitaev 蜂窝模型的方案,以构建并探测非阿贝尔手性自旋液体,通过能隙谱学和边缘淬火探测手性边缘信号,为研究非阿贝尔激发和量子化热输运铺路。
2023-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Josephson-Current Signatures of Unpaired Floquet Majorana Bound States
本文理论研究了周期性驱动拓扑超导体中未配对Floquet Majorana束缚态对约瑟夫森电流的影响,发现电流具有4π周期性且振幅可通过化学势谐波调控,并揭示了约瑟夫森Floquet求和规则。
2023-01-18 cond-mat.mes-hall
Probing level renormalization by sequential transport through double quantum dots
我们研究了串联双量子点的电子输运。离散点能级与外部引线的隧道耦合导致它们的能量转移。这种能量重整化影响的输运特性,即使在弱的点-铅耦合的限制,当顺序运输占主导地位。我们提出了一个实验装置,它揭示了重整化效应的电流-电压特性或稳定性图。
2005-08-19 cond-mat.mes-hall
Non-adiabatic topological spin pumping
基于Floquet散射理论,我们解析地研究了一个精确可解模型的拓扑自旋抽运。引入Floquet自旋Chern数来刻画周期含时系统。拓扑自旋泵浦在存在和不存在时间反转对称性的情况下都保持稳健,只要泵浦频率小于带隙,其中电子输运仅涉及泵浦中的Floquet倏逝模。对于大于带隙的泵浦频率,其中泵浦中的传播模式参与电子输运,自旋泵浦速率迅速衰减,标志着拓扑泵浦状态的结束。
2016-01-13 cond-mat.mes-hall
Floquet scattering and Fano resonances in nodal-ring and multi-Weyl semimetals: Role of propagating and evanescent modes
University of Toronto(多伦多大学);Shiv Nadar Institution of Eminence (SNIoE)(希夫·纳德卓越学院)
该研究建立了含传播与倏逝模式的周期驱动拓扑半金属弗洛凯散射理论,明确倏逝模式无输运贡献,揭示节点环半金属多通道相干散射的法诺共振机制,验证此前忽略倏逝模式的近似合理性。
2026-09-02 cond-mat.mes-hall hep-th
Nonperturbative Nonlinear Transport in a Floquet-Weyl Semimetal
本研究在飞秒圆偏振光照射的T_d-MoTe_2中观测到非微扰注入电流与反常Hall效应,并结合Floquet理论和从头算模拟证明形成了磁性Floquet-Weyl半金属态。
2024-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fermionic transport through a driven quantum point contact: breakdown of Floquet thermalization beyond a critical driving frequency
Russian Quantum Center(俄罗斯量子中心);Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院);Skolkovo Institute of Science and Technology(斯科尔科沃科学技术研究所);Steklov Mathematical Institute of Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院斯捷克洛夫数学研究所)
本研究针对驱动量子点接触耦合的费米子链系统,发现临界驱动频率以上电流停止、粒子不平衡永久保持,揭示弗洛凯本征态热化假设失效,并在多种驱动协议与相互作用下验证该效应。
2024-11-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Dissipative Floquet Topological Systems
受最近的泵浦探测光谱的启发,我们研究了声子耗散和势冷却对Floquet拓扑态非平衡分布函数的影响。为此,我们应用Floquet动力学方程的方法来研究二维狄拉克费米子照射的圆偏振激光,一个系统,预计将在激光诱导的量子霍尔态。我们发现,初始电子的分布表现出各向异性的动量依赖的自旋纹理,其性质是由激光的开关协议控制。声子然后平滑这导致一个非平凡的各向同性非平衡分布,它没有初始状态和初始开关协议的记忆,但不同于热状态。在狄拉克点的分布的解析表达式,得到相关的观察量子化运输。
2014-11-23 cond-mat.mes-hall
Scattering Theory of Dynamic Electrical Transport
我们已经开发了一个散射矩阵的方法,通过一个基于光子辅助过程的磁驱动导体的相干输运。为了描述与泵浦场的能量交换,我们将Floquet散射矩阵扩展到驱动频率的线性阶。
2005-02-09 cond-mat.mes-hall
Anomalous and normal dislocation modes in Floquet topological insulators
具有非平凡体拓扑不变量的电子带通过边界处的鲁棒无隙模式显现,例如,边缘和表面。因此,这种体-边界对应在受驱动量子材料中也是有效的。例如,合适的周期性驱动器可以将普通绝缘体转换为Floquet拓扑绝缘体(FTI),其在与真空的界面处适应非耗散动态无间隙模式。在这里,我们从理论上证明,位错,晶体中无处不在的晶格缺陷,可以探测FTI以及非常规的$π$ -平凡的绝缘体在大部分驱动的量子系统通过支持正常和异常模式,本地化的缺陷核心附近。正常和异常位错模式分别位于Floquet区中心和边界。我们对二维Floquet Chern绝缘体和$p_x+ip_y$超导体的位错模分别由带电和中性的Majorana费米子构成的情形进行了研究。因此,我们的研究结果应该有助于探测Floquet拓扑相位在国家的最先进的实验驱动量子晶体,冷原子设置,光子和声子超材料通过散装拓扑晶格缺陷。
2021-07-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Transport signatures of single and multiple Floquet Majorana modes in one-dimensional Rashba nanowire and Shiba chain
本文理论研究了Rashba纳米线和Shiba链中单个及多个Floquet马约拉纳端模的输运特征,发现微分电导呈现量子化值,并验证了其稳定性。
2025-06-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Floquet Control of Electron and Exciton Transport in Kekulé-Distorted Graphene
Hunter College, City University of New York(纽约市立大学亨特学院);The Graduate School and University Center, The City University of New York(纽约市立大学研究生院和大学中心)
本研究通过高频驱动电磁场调控凯库勒畸变石墨烯中电子与激子的输运行为,揭示其独特的拓扑特性及潜在的谷电子学应用。
2026-02-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Wave packet dynamics and edge transport in anomalous Floquet topological phases
本研究探讨了周期性调制蜂窝晶格中反常Floquet拓扑相的波包动力学与边缘输运,发现其能比Haldane相产生更稳健的手性边缘运动,为超冷量子气体提供了多功能工具。
2023-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Transport signatures in topological systems coupled to AC fields
利用Floquet-Keldysh方法研究了耦合到交流电场中的拓扑系统的输运性质。我们考虑了一个半无限长的二聚体链与半无限长的金属铅的耦合,得到了系统在非平衡状态下的态密度和电流密度。我们的形式主义是非微扰的,并允许我们探索,在热力学极限,广泛的制度的AC场,任意值的耦合强度的金属接触和修正的宽带限制。我们发现,杂交与接触可以改变二聚化阶段,和场振幅的电流依赖性可以用来区分它们。我们还显示了侧带和非平衡零能量模式,Floquet系统的特性的外观。我们的结果直接适用于非平衡拓扑相位的稳定性,当运输测量用于检测。
2017-02-03 cond-mat.mes-hall
Generation of Ultrahigh Anomalous Hall Conductivities via Optimally Prepared Topological Floquet States
Northeastern University(东北大学);Dartmouth College(达特茅斯学院)
通过最优控制技术生成极高的异常霍尔电导性,揭示非平衡量子态的拓扑输运新机制
2025-11-25 cond-mat.mes-hall quant-ph
Probing phonon emission via hot carrier transport in suspended graphitic multilayers
我们研究热载流子输运下的磁场高达15 T的悬浮石墨多层膜通过微分电导(dI/dV)光谱。已经观察到明显的高能dI/dV异常,并表明与石墨中的固有声子发射过程有关。这种dI/dV异常在磁场下的演变被进一步理解为朗道能级间回旋共振-声子共振散射的结果。所观察到的磁声子效应不仅揭示了石墨系统中高电流传输的物理机制,而且为优化石墨纳米电子器件的性能提供了新的视角。
2011-08-08 cond-mat.mes-hall
Linearly polarized light enables chiral edge transport in quasi-2D Dirac materials
University of Antwerp(安特卫普大学);Isfahan University of Technology(伊斯法罕理工大学)
本研究证明线偏振光可通过界面耦合产生的二阶动量项在准二维狄拉克材料(如超薄Bi2Se3薄膜)中诱导拓扑相变,产生手性边缘通道,为光控拓扑相提供新平台。
2025-10-16 cond-mat.mes-hall
Quantum Floquet anomalous Hall states and quantized ratchet effect in one-dimensional dimer chain driven by two ac electric fields
在凝聚态物理中,发现和分类有趣的新拓扑物质和现象是一个重要的课题。拓扑非平凡系统也可以通过使用周期驱动场来实现。另一方面,棘轮效应可以用来从涨落中收集有用功,或者在磁驱动系统中实现定向输运。在这里,我们通过施加两个相互垂直的交流电场来促进二聚体链,并在低频区域获得有效的二维哈密顿量。我们从而得到量子Floquet反常霍尔(QFAH)电导,然后发现一个量子棘轮效应,在所产生的电流沿链。我们的进一步分析表明,这些起源于电场。这种无磁场的纵向量子化棘轮效应对设计新型高性能电子器件具有重要的意义。
2016-11-15 cond-mat.mes-hall