New opportunities in condensed matter physics for nanoscale quantum sensors
本文综述了氮空位(NV)中心量子传感器在凝聚态物理中的独特应用,重点探讨其超越平均磁场的高精度噪声传感能力,以及如何通过测量关联函数和序参数等物理量推动技术前沿。
2024-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Condensed Matter Laboratory: new application for quantum simulation
本文介绍了凝聚态物质实验室(CML)应用密度泛函理论模拟固体和纳米结构,计算它们的不同性质,并利用紧束缚近似下的格林函数理论计算不同体系的声子和自旋相关或独立的电子性质。此外,它可以用于使用统计力学计算固体和纳米结构的热力学性质。CML是一个跨平台的应用程序,具有用户友好且易于使用的图形用户界面设计。该应用程序是用c++和fortran编写的,具有并行处理能力。为了显示这种应用的灵活性,提出了一些原因。
2016-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Few-body systems in condensed matter physics
本文综述了凝聚态物理中电子和空穴少体系统的研究和计算。我们分析和说明了各种方法的应用程序描述的两个,三个和四体激子复合物,如激子,trion和双激子在三维,二维和一维配置空间中的各种类型的材料。我们讨论和分析了多年来所做的贡献,以了解如何减少维数影响的激子,trions和biexcitons在散装和低维半导体的结合能,并解决仍然存在的挑战。
2019-07-25 cond-mat.mes-hall
Stimulated Emission of Dark Matter Axion from Condensed Matter Excitations
我们讨论了探测星系晕中暗物质轴子的一种可能原理。如果轴子构成银河系中的凝聚体,那么来自凝聚体中的一种激发的轴子的受激发射是可以检测到的。我们提供了暗物质发射的一般机制,并作为一个具体的例子,暗物质轴子的发射从磁涡弦在第二类超导体的研究与可能的实验签名。
2017-01-27 astro-ph.CO cond-mat.mes-hall hep-ph
The Casimir Effect from a Condensed Matter Perspective
卡西米尔效应是真空涨落的一个关键的可观测实现,通常在量子场论的研究生课程中教授。卡西米尔力在微机电系统中的重要性日益增加,促使这一主题成为研究生多体物理课程的主题。为此,我们使用凝聚态物理中常见的方法重新审视卡西米尔效应。我们恢复以前得出的结果,并探讨隐含在这种治疗的类比的影响。
2009-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Common and not so common high-energy theory methods for condensed matter physics
本章是一个技术、警告、事实和想法的集合,这些技术、警告、事实和想法有时被认为是高能物理学中的理论好奇心,但在凝聚态物理中有重要的影响。特别是,我们描述的理论,具有有限的,但不确定的辐射修正,也发生在描述拓扑半金属相凝聚态。在这个过程中,我们描述了高能物理学中的典型方法,这些方法说明了描述物质的给定相及其对外部场的响应的工作原理。
2019-09-06 cond-mat.mes-hall hep-th
Optimal number of terms in QED series and its consequence in condensed matter implementations of QED
1952年戴森提出了一个简单而有力的论证,指出QED的微扰展开是渐近的。他的论点可以与卡拉塞卡的限制质量的恒星的稳定性对引力坍缩。结合这两个参数,我们估计QED级数的最佳项数为$3.1(137)^{3/2}\approx5000$。对于窄禁带半导体和Weyl半金属中的QED的凝聚态表现,最佳的项数是$80$左右,而在石墨烯中,微扰理论的实用性受到严重限制。
2015-07-02 cond-mat.mes-hall
Local topological phase transitions in periodic condensed matter systems
周期性凝聚态系统的拓扑性质是其布里渊区的整体特征。相反,有效低能理论的有效性通常限于BZ中的高对称点附近。我们得到一个一般的标准下,控制参数的拓扑相变局部拓扑缺陷在任意小的邻域中的一个单一的点在$k$ -空间接近其临界值。这样的局部相变是与一个Dirac-like间隙关闭点,而平坦的带过渡是不本地化的$k$空间。这种机制及其局限性说明与实验相关的例子,如碲化汞/碲化镉量子阱和双层石墨烯纳米结构的帮助。
2012-01-16 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Dirac Fermions in condensed matter and beyond
本文旨在对二维系统中的狄拉克点进行理论讨论。虽然狄拉克点和狄拉克费米子是石墨烯(二维石墨)中的主要低能电子,但狄拉克费米子在低能物理学中的研究已经扩展到凝聚态系统之外。在这些替代系统中,可以实现在相关频带参数的操纵中的大的通用性。这允许系统地研究狄拉克点的运动和不同可能的融合,这超出了石墨烯的物理极限。本文介绍了狄拉克费米子的基本性质和狄拉克点的运动,并对这些运动进行了拓扑分类。在特定的模型系统的理论概念进行了说明。
2014-10-15 cond-mat.mes-hall
Emergence of dual axion response in condensed matter
School of Physics and Engineering, ITMO University(ITMO大学物理与工程学院)
研究铁磁多层超材料中的非 reciprocity 磁电效应,发现双轴子响应并提出候选材料。
2026-04-25 cond-mat.mes-hall physics.optics
Particle Physics and Condensed Matter: The Saga Continues
来自量子场论和拓扑学的思想在提出凝聚态量子物理学中的新现象方面被证明是非常丰富的。在这里,我将提供一些广泛的,统一的背景下,概念和历史,丰富的结果报告在诺贝尔研讨会上的“新形式的物质,拓扑绝缘体和超导体”。由于它们以最简单的形式提炼出一些最基本的思想,这些结论性意见也可以作为非专业人士的介绍。
2016-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.other hep-th
Galilean Geometry in Condensed Matter Systems
我们提出了一个系统的方法,在场论内施加伽利略不变性。我们首先定义最一般的背景几何与伽利略不变性一致,然后转向有效场论,流体动力学和量子霍尔效应内的应用。
2016-11-03 cond-mat.mes-hall gr-qc hep-th
On the Dirac oscillator in a spinning cosmic string spacetime in external magnetic fields: Investigation of energy spectrum and connection with the condensed matter physics
本文研究了在均匀磁场和Aharonov-Bohm势作用下二维Dirac振子运动的拓扑和非惯性效应。我们得到描述该模型的狄拉克方程。导出了波函数和能谱的表达式。的振荡器的能量谱作为一个函数的各种物理参数中所涉及的问题进行了严格的研究。最后,我们提出了我们的结果与其他凝聚态物理的结果之间的一些类比。
2020-11-17 cond-mat.mes-hall hep-th
Exploiting Grids for applications in Condensed Matter Physics
网格-分布在全球的异构计算机的集合-为各种领域的大规模问题提供了一种新的范例。我们讨论了在凝聚态物理领域的两个代表性的情况下,概述了网格的广泛应用。这两个问题都涉及基于常用的密度泛函理论的计算,因此可以被认为是普遍感兴趣的。我们证明了网格的适用性所讨论的问题,并提供了一个通用的算法来实现和管理这样的大规模问题。
2010-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cs.CE
Quantum Impurity Problems in Condensed Matter Physics
杂质在凝聚态物质中无处不在。边界共形场论(BCFT)为研究定域量子杂质与无带隙连续激发态的相互作用提供了一种强有力的方法。这一结果也可以应用于量子点等纳米器件。在这些课堂讲稿中,我回顾了这个领域,包括以下主题:量子杂质问题的一般重整化群框架:最简单的近藤模型的例子II。多通道近藤模型III.量子点:单通道和双通道近藤模型的实验实现IV。Luttinger液体中的杂质:量子线中的点接触五,量子杂质纠缠熵六。Luttinger液体的Y形接头VII.边界条件变换算子与X射线边缘问题。
2009-12-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A condensed matter realization of the axial magnetic effect
轴向磁效应,即,平行于轴向磁场的能量流的产生以相反的符号耦合到左手和右手费米子,这是与对轴向异常的重力贡献密切相关的非耗散传输现象。轴向磁场在所谓外尔半金属的凝聚态物质中自然产生。我们提出了一个可测量的实施轴向磁效应。我们表明,在有限温度下的Weyl半金属的边缘状态具有依赖于温度的角动量的方向上的矢量势固有的系统。这种认识为实验证实难以捉摸的引力异常提供了一个合理的背景。
2014-02-27 cond-mat.mes-hall hep-th
Majorana quasiparticles in condensed matter
在不到十年的时间里,在凝聚态物质中寻找Majorana准粒子已经成为物理学中最热门的话题之一。这篇评论的目的是提供一个简要的视角,我们在那里强烈关注人工实现一维拓扑超导性。在一个独立的介绍和一些技术部分之后,给出了当前实验状态的概述,并详细讨论了过去几年中最成功的一些实验。这些包括新一代的弹道InSb纳米线器件,外延铝InAs纳米线和Majorana盒,高频实验与proximitized量子自旋霍尔绝缘体实现碲化汞量子阱和最近的实验上的铁磁原子链的超导表面上。
2018-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Report on reproducibility in condensed matter physics
University of Zagreb(萨格勒布大学);Pittsburgh Supercomputing Center(匹兹堡超级计算中心);Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学);The University of Minnesota(明尼苏达大学);University of Pittsburgh(匹兹堡大学);Universitat Würzburg(维尔茨堡大学);Institute for Topological Insulators(拓扑绝缘体研究所);National High Magnetic Field Laboratory(国家高磁场实验室);Florida State University(佛罗里达州立大学);Howard University(霍华德大学);University of Florida(佛罗里达大学);The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
本文提出改进凝聚态物理研究可重复性和可复现性的建议,涵盖科研全过程的最佳实践与政策,旨在为该领域制定具体指南奠定基础。
2026-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Non-commutative mechanics, in mathematical & in condensed matter physics
在数学和凝聚态物理中,非对易结构被独立地和几乎同时地引入(见表1)。Souriau的结构应用于平面Galilei群的双参数中心扩展,导致了“奇异”粒子,它具有非交换的位置坐标。一个贝里相位的论点适用于布洛赫电子产量反过来半经典模型已被用来解释反常/自旋/光学霍尔效应。在这种情况下,非对易参数与动量有关,并且可以在动量空间中采取一个常数的形式。
2006-12-15 cond-mat.mes-hall hep-th physics.class-ph
Exotic galilean symmetry and non-commutative mechanics in mathematical & in condensed matter physics
具有非对易位置坐标的“奇异”粒子模型,与平面Galilei群的两参数中心扩展相关联,可以用于导出分数量子霍尔效应的基态。讨论了与其它NC模型的关系。异常耦合。对于半经典布洛赫电子也有类似的方程,用来解释反常/自旋/光学霍尔效应。
2006-03-20 cond-mat.mes-hall hep-th math-ph