Numerical study of Anderson localization of terahertz waves in disordered waveguides
本文研究了太赫兹频率下准一维无序波导中的电磁波输运。用有限元方法计算了太赫兹波在随机排列的充气圆形散射体的铌酸锂$_{3}$波导中的传播,在实验可及的长度尺度上表现出安德森局域化的开始.平均透射率作为波导长度和散射体密度的函数的结果表明从扩散到局部输运制度有明显的交叉。此外,我们发现,传输波动急剧增长时,进入本地化制度。我们的数值计算结果是在很大范围内的实验可访问的参数在扩散和本地化制度打开太赫兹波本地化的实验观察的路径与理论在很好的定量协议。
2014-01-22 cond-mat.dis-nn physics.optics
Wave localization in binary isotopically disordered one-dimensional harmonic chains with impurities having arbitrary cross section and concentration
计算了任意杂质浓度和任意散射截面的一维同位素无序谐振子链的局域化长度。局部化长度取决于单个散射体的散射截面,该散射截面是针对具有波长相关脉冲传播速度的离散链计算的。对于由许多散射体组成的二元同位素无序系统,局域化长度随着杂质浓度的增加而减小,当杂质浓度接近1时,局域化长度在发散到无穷大之前达到最小值。在整个杂质浓度范围内的本地化长度的浓度依赖性近似准确地在每个极限浓度的行为的总和。同时测量的李雅普诺夫指数统计表明实际的限制,最小系统长度和散射体的数量,以实现代表性的合奏平均值。结果进行了讨论的背景下,未来的调查无序非谐链的时间依赖性行为。
2004-03-29 cond-mat.dis-nn
Band Gaps and Localization in Acoustic Propagation in Water with Air-cylinders
波的多次散射导致了许多特殊的现象,如周期结构中的完全带隙和无序介质中的波局域化。在带隙内,激发是瞬逝的;当局部化时,它们保持被限制在空间中直到消散。在这里,我们报告的声学带隙和本地化的二维系统的气缸在水中。精确的数值计算揭示了出乎意料的结果,即定位是相对独立的精确位置或散射体的组织。局部化发生在有限的频率区域内,与由散射体的周期性晶格的常规能带结构计算预测的完整带隙一致。在间隙或局部区域内,出现了以前未研究过的圆柱体的稳定集体行为。
2000-05-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Photonic Hall effect in cold atomic clouds
在精确数值模拟和解析计算的基础上,定性和定量地描述了磁场中共振瑞利(点偶极)散射体的光子霍尔效应起源处的干涉过程.对于共振入射光,诱导的巨磁光效应导致在百分比范围内的相对霍尔电流,比经典散射体大三个数量级。这表明,在冷原子蒸气中观察光子霍尔效应是在实验范围内。
2008-10-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Crossover from renormalized to conventional diffusion near the 3D Anderson localization transition for light
我们报告在强散射制度的异常光输运。使用低相干干涉法,我们测量二氧化钛粉末的反射矩阵,揭示了透射测量无法观察到的强光学散射的关键特征:(i)在飞行早期的次扩散制度,这是主要经常性散射回路的直接后果,以及(ii)在很长时间内交叉到传统的,但非常缓慢的扩散制度。这些观测结果支持了先前的预测,即散射体之间的近场耦合阻止了三维无序介质中光的安德森局域化。
2022-08-09 cond-mat.dis-nn physics.optics
Disorder engineering: From structural coloration to acoustic filters
本文研究了均匀介质中由固定长度的薄散射体随机排列而成的双层一维无序超材料中的波的安德森局域化。作为秩序和混乱之间的相互作用,我们确定了一个新的制度的强无序的本地化长度变得独立的数量的混乱,但取决于波激发的频率和固定长度的散射体的属性。作为一个自然存在的近一维无序双层的例子,我们计算了锦鲤的反射光谱的波长依赖使用实验测量的参数,并发现其银结构色的出现的主要机制可以解释通过安德森局域化的光在上述讨论的强无序制度的现象。最后,我们表明,通过调整固定长度的散射体的厚度,上述设计原理可用于工程无序的超材料,其选择性地允许谐波的基频被传输的效果,这是类似于在四分之一波长堆叠的半波腔的插入。然而,与半波腔的洛伦兹共振峰相比,我们发现我们的无序层具有高斯线形,其宽度随着无序层数目的增加而变窄。
2018-01-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall physics.optics
Scattering Expansion for Localization in One Dimension
本文提出以单个散射体反射强度展开的一维无序微扰方法,解释量子行走中局域长度的非单调行为,并给出透射对数与反射相位联合分布的全阶形式及三参数标度描述。
2024-03-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Finite-size scaling of the density of states inside band gaps of ideal and disordered photonic crystals
本文研究了有限尺寸的理想和无序三维光子晶体的带隙态密度。理想晶体是共振点散射体(原子)的金刚石晶格,而无序晶体是通过在随机方向上以随机距离移动散射体而获得的。我们发现理想晶体带隙内的态密度随晶体尺寸的减小而减小。无序使带隙变窄,DOS在新的带边附近表现出增强的波动。然而,平均DOS仍然表现出与剩余带隙内的晶体尺寸相同的缩放。对这种缩放的唯象解释表明,它也适用于一维和二维光子晶体。
2020-02-06 cond-mat.dis-nn physics.optics
Resonances in 1D disordered systems: localization of energy and resonant transmission
研究了一维开放无序系统中的定域态及其与随机样品内部结构的关系。它示出,与这些状态相关联的本地化的能量和高透射率是由于存在内部的透明(对于一个给定的谐振频率)段的本地化长度的顺序的最小尺寸的样品。将随机散射问题映射到确定性量子问题上。结果表明,局域化和高透明度之间没有一一对应关系:只有一小部分局域模式提供的透射系数接近1。最大的传输是由位于中心的模式提供的,而最高的能量集中发生在向输入方向移动的腔中。提出了一种通过测量谐振腔的透射系数来估计有效谐振腔的位置及其泵浦率的算法。通过大量的数值模拟和小波分析,验证了分析结果的正确性。
2003-05-23 cond-mat.dis-nn
Scattering Expansion for Localization in One Dimension: from Disordered Wires to Quantum Walks
本文提出以单个散射体反射强度为参数的一维散射展开,统一分析 Anderson 模型、平均周期随机势和量子行走,给出全阶联合分布并解释非单调局域化行为。
2024-03-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Resonant Anderson localization in segmented wires
我们讨论了一个模型的随机分段线,与线性段的二维线连接的圆形弯曲。连接的顶点充当传播电子波的散射体。该模型导致共振安德森局域化时,所有的片段是相似的长度。共振行为是目前与一个和几个传播模式。概率分布演变从扩散到本地化制度时,以类似的方式增加段的数量为长和短的本地化长度。作为能量的函数,有限分段导线通常在每个电导平台中从局部化行为演变为扩散行为,再演变为弹道行为。
2015-12-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Photon Localization in Resonant Media
我们报告测量的微波传输超过前五个米氏谐振的氧化铝球随机放置在波导。虽然在传输和尖锐的峰值光子渡越时间的急剧下降被发现附近的所有共振,传输波动的测量表明,本地化只发生在一个狭窄的频率窗口以上的第一个共振。在那里,光子态密度的下降被发现比光子渡越时间的下降更明显,从而导致无光子数的最小值。
2001-08-13 cond-mat.dis-nn
Resonant enhancement of Anderson localization: Analytical approach
本文研究了由一组具有固定厚度和随机高度的势垒/阱组成的一维系统中本征态和波输运的局域化性质。导致增强的安德森局域化的系统的固有特性是由于从阱/势垒之间的界面反射的波的相干相互作用而出现的共振的存在。我们的理论方法允许在无限样本中导出共振和接近共振的局部化长度。我们研究如何有限样本的传输特性可以描述在这个长度。结果表明,连续随机电位的标准方法得到的解析表达式可以在我们的离散模型中使用,尽管存在的共振,不能用传统的理论来描述。我们还讨论了单参数标度是否是有效的,鉴于建议修改的理论。我们所有的结果都说明了数值数据表现出良好的协议与理论。
2013-07-11 cond-mat.dis-nn
Gap deformation and classical wave localization in disordered two-dimensional photonic band gap materials
利用两种从头算数值方法研究了二维光子带隙材料中无序对带隙和波局域化的影响。我们发现,基本上有两种不同的响应取决于晶格实现(固体介质圆柱体在空气中或反之亦然),波的偏振,以及在其下引入无序的特定形式。采用了两种不同的光子态图像,“近自由”光子和“强定域”光子。这源于两种不同的机制,负责形成的光谱间隙,即。多重散射和单散射共振,他们定性地解释了我们的结果。
2000-02-07 cond-mat.dis-nn
Resonant Excitation of Oscillator with Randomly Shifted Levels
本文解决了在随机势作用下能级发生轻微移动的谐振子的共振激发问题。它示出,在这种情况下,存在一个阈值幅度的激励共振场,低于该激励是本地化的较低的水平上,和以上的振荡器是无限激发,使它是必要的,以考虑耗散过程。一个类似的方法,开发的振荡器被施加到检查的本地化的电子在一根导线的横截面沿其长度变化。它示出,特别是,没有本地化,如果这种变化是超线性的。
2019-01-14 cond-mat.dis-nn
Spectral Statistics and Dynamical Localization: sharp transition in a generalized Sinai billiard
我们考虑一个西奈台球通常的硬盘散射体被取代的排斥势与$V(r)\simλr^{-α}$接近的起源。利用周期轨道理论和数值证据表明,当$α<2$为大能量时,其谱统计趋于Poisson统计,当$α>2$为大能量时,其谱统计趋于Wigner-Dyson统计,而对于$α=2$,其谱统计与能量无关,但依赖于$λ$ .我们应用Altshirt和Levitov [Phys. Rep. { \bf 288},487(1997)]的方法来表明光谱统计中的跃迁伴随着动力学定域-离域跃迁。这种行为让人想起无序电子系统中的金属-绝缘体转变。
1999-07-12 chao-dyn cond-mat.dis-nn nlin.CD