Jamming and replica symmetry breaking of weakly disordered crystals
我们讨论了在干扰转变点附近具有小多分散性的晶体的物理性质。为此,我们引入了一个有效的单粒子模型,考虑到最近邻结构的晶体。在大维数的限制下,利用复型法可以解析地求解该模型。在不存在多分散性的情况下,复制对称解是稳定的,直到干扰转变点,这导致完美晶体的标准标度。相反,对于有限的多分散性,该模型经历了完整的复本对称性破缺(RSB)过渡之前的干扰过渡点。在RSB阶段,该模型表现出相同的缩放非晶态固体附近的堵塞转变点。这些结果与最近对多分散性晶体的数值模拟完全一致。该模型的简单性也使我们能够推导出振动态密度的标度行为,这些行为可以在未来的实验和数值模拟中进行测试。
2020-08-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mechanism of Shape Symmetry Breaking in Surfactant Mediated Crystal Growth
本研究提出晶体生长动力学模型,揭示表面活性剂覆盖度热涨落的正反馈引发对称初始条件下的形状对称性破缺,机制具普适性,为优化不对称胶体纳米颗粒合成产率提供思路。
2025-03-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Defining Time Crystals via Representation Theory
时间晶体是一种自发打破时间平移对称性的物质状态。对这些国家没有固定的定义。我们提供了一个新的定义,遵循传统的配方维格纳对称性和序参量。用几个合理的假设补充我们的定义,我们发现:a)具有时间无关哈密顿量的系统不应该表现出TTSB,而b)最近研究的$π$自旋玻璃/Floquet时间晶体可以被看作是打破了全局内部对称性和打破了时间平移对称性,这与它的两个名字相符。
2016-12-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech hep-lat
First contact breaking distributions in strained disordered crystals
我们推导出精确的概率分布的应变($ε$)在均匀应变无序晶体中发生的第一个应力降事件,通过颗粒尺寸的多分散性引入淬火无序。我们表征这些第一个应力降事件的数值和理论,并确定它们与系统中的第一个接触断裂事件。我们的理论结果证实了应用于无序近晶配置的无热软粒子的准静态体积应变的数值模拟。我们开发了一种通用的技术来确定的$distribution$的应变在第一应力降事件发生,通过一个精确的映射之间的累积分布的第一接触断裂事件和体积的凸多面体的尺寸是由系统中的缺陷$N_d$的数量。一个精确的数值计算,这个多面体体积的系统与少量的缺陷显示出显着的匹配,通过直接数值模拟产生的应变分布。最后,我们推导出的第一个应力降发生时的应变分布,假设个人接触断裂事件是不相关的,准确地再现从直接数值模拟得到的分布。
2022-08-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Monte Carlo Simulation of Liquid-Crystal Alignment and of Chiral Symmetry-Breaking
我们进行了蒙特卡罗模拟研究分子形状对液晶有序性的影响。在我们的方法中,每个模型介晶由几个软球刚性结合在一起。球的排列可以是直的(代表单轴分子),Z形(代表双轴分子),或香蕉形(代表双轴核分子)。使用这种方法,我们调查的平行脊装饰基板的取向相。我们比较宽和窄的脊间距的结果,并检查附近的基板的本地秩序,并表明我们的结果是一致的朗道理论的预测。我们还研究了双核分子体系中的手征对称性破缺。我们发现了一个手性结晶相以及一个非手性近晶-A相,但不是一个手性近晶-C相。
2001-06-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anyonic defect braiding and spontaneous chiral symmetry breaking in dihedral liquid crystals
二面角(“$k$ -活性”)液晶(DLC)是表现出$k$ -折叠离散旋转和反射对称性的微观组成颗粒的集合体。二维$k$型DLC可以包含分数拓扑电荷$\pm m/k$的点缺陷,这是对双液晶中半整数缺陷的推广。从一个通用的微观模型出发,我们得到了一个统一的流体动力学描述的DLCs与对齐或反对齐的短程相互作用的Ginzburg-Landau和Landau-Brazovskii-Swift-Hohenberg理论的一个普遍的复杂的序参数场。在此框架的基础上,我们证明了在粒子和连续模拟绝热编织协议,通过适当的边界条件实施,可以模拟任意离子交换行为在经典系统。平均场论的解析解和模拟进一步预测了反取向DLC中一种新的自发手征对称性破缺跃迁,与粒子模拟中观察到的模式定量一致。
2021-07-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Replica symmetry breaking in the RKKY skyrmion crystal system
为了深入研究中心对称金属磁体中的手征简并对称Skyrmion晶体(SkX),我们采用广泛的蒙特卡罗模拟方法研究了磁场作用下三维叠层三角晶格上的RKKY Heisenberg模型.三重$q$ SkX状态和双$q$状态与单$q$状态一起被实现。我们发现了一个意想不到的复本对称性破缺(RSB)现象,在玻璃体系中众所周知的,虽然哈密顿量和有序态是完全规则的。在RSB SkX阶段,三重$q$ SkX状态宏观上与单重$q$状态共存,尽管这些有序状态不能通过任何哈密顿对称操作进行变换。在热力学极限,这些状态的自由能是简并的,而状态之间的自由能垒发散,打破遍历性。在RSB双$q$相中也观察到类似的RSB,其中双$q$状态宏观上与单$q$状态共存。实验的影响进行了讨论。
2021-08-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Symmetry Breaking and Topological Defect Formation in Ion Coulomb Crystals
对称破缺相变在自然界中起着重要的作用。当一个系统以有限的速率穿越这样的跃迁时,其因果断开的区域独立地选择新的对称性破缺状态。在这种局部选择不相容的情况下,缺陷将形成,其密度预测遵循转变速率的幂律缩放。Kibble-Zurek机制(KZM)的重要性从宇宙学到凝聚态[1-4]。在以前的测试中,在均匀的系统中,缺陷的形成,但弱依赖于过渡率和有限的外部参数的控制,到目前为止,防止测试KZM缩放。正如最近预测的[5-9],在非均匀系统中,临界前沿的传播增强了因果关系的作用,并使缺陷密度与跃迁速率的比例变陡。我们使用离子库仑晶体中的谐波陷阱,以证明,第一次,缩放的拓扑缺陷的数量与过渡率-中央预测KZM -在一个良好的控制环境。
2012-11-29 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph physics.data-an
Local inversion-symmetry breaking controls the boson peak in glasses and crystals
众所周知,非晶态固体显示声子谱,其中德拜$\sim ω^2$定律在低频处融合成异常过剩模峰(玻色子峰),然后在由散射主导的较高频率处进入准定域区。玻色子峰的微观起源仍然难以捉摸,尽管有各种尝试将其与原子/分子水平上的结构无序明确联系起来。通过对模型系统的数值计算,我们证明了玻色子峰的微观起源是由中心反演对称性的局部破缺直接控制的。特别是,我们发现,玻色子峰和非仿射软化的材料显示一个新的序参量描述的局部反转对称的晶格强正相关。相反,标准的键取向序参量,被证明是一个穷人的相关器,不能解释玻色子峰随机切割晶体与完美的键取向顺序。我们的研究结果带来了一个统一的理解玻色子峰异常模型玻璃和有缺陷的晶体方面的一个普遍的本地破缺原则的晶格。
2016-03-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Floquet time crystal in the Lipkin-Meshkov-Glick model
本文讨论了Lipkin-Meshkov-Glick模型描述的无限程碰撞干净自旋系统中时间平移对称性破缺的存在性。该Floquet时间晶体在踢协议的扰动下是鲁棒的,其存在与时间无关模型的基本$\mathbb{Z}_2$对称性破缺密切相关。我们表明,该模型是无限范围,并具有广泛的对称性破缺本征态的数量是必不可少的时间晶体行为。特别是,我们讨论的Floquet频谱的属性,并显示存在的双峰的Floquet状态,分别是偶数和奇数叠加的对称性破缺状态,并有准能量不同的一半的驱动频率,一个关键的本质Floquet时间晶体。值得注意的是,时间晶体相的稳定性可以直接分析在无限大的限制,讨论相应的经典相空间的属性。通过详细分析时间晶体对各种扰动的鲁棒性,我们能够绘制相应的相图。最后,我们讨论了实验实施的可能性,通过捕获离子。
2017-07-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Spinor Bosonic Atoms in Optical Lattices: Symmetry Breaking and Fractionalization
研究了光晶格中具有反铁磁相互作用的自旋为1的玻色冷原子的超流相和莫特绝缘体相,包括极性凝聚相、单重态对凝聚相、自旋晶体凝聚相和自旋单重态晶体相.我们提出了旋量BEC奇异分数次相的可能性,并用拓扑亏损凝聚和$Z_2$格点规范理论的语言讨论了它们。
2001-05-05 cond-mat.stat-mech
A Brief History of Time Crystals
打破时间平移对称性的想法至少从古代提出永动机以来就吸引了人类。与其他对称性的破缺不同,例如晶体中的空间平移或磁体中的自旋旋转,时间平移对称性破缺(TTSB)一直是令人难以捉摸的。我们回顾这段历史,最近的发展表明,离散TTSB发生在周期性驱动(Floquet)系统中存在的多体局域化。这种弗洛凯时间晶体代表了量子统计力学的一种新范式--物质的本质上不平衡的多体相。我们包括一个必要的背景纲要,然后专门详细讨论TTSB的性质和诊断。我们将时间晶体的概念形式化为一个稳定的、宏观的、保守的时钟-解释了在无限体积极限下多体系统的需要,以及缺乏净能量吸收或耗散。我们还涵盖了一系列相关的现象,包括各种类型的长寿命的预热时间晶体,并揭示对称性所扮演的角色-精确和(紧急)近似-以及它们的突破。我们澄清了多体时间晶体和其他表面上类似的现象之间的区别,这些现象可以追溯到法拉第和马修的作品。在途中,我们遇到了威尔切克的建议,宏观系统应该表现出TTSB在其基态,连同一个定理排除了这一点。我们还分析了最近在各种不同平台上检测时间结晶特征的开创性实验,并对每种情况下的物理学提供了详细的理论解释。在所有现有的实验中,该系统没有实现一个“真正的”时间晶体阶段,我们确定必要的成分,在未来的实验中进行改进。
2019-10-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spatial-Translation-Induced Discrete Time Crystals
离散时间晶体是非平衡系统中唯一的相,其中离散时间平移对称性自发破缺。迄今为止,大多数传统的时间晶体都依赖于在位对称性的自发破缺及其相应的在位对称性操作。在这封信中,我们提出了一种新的时间晶体称为“空间平移诱导离散时间晶体(STI-DTC)”,这是实现空间平移和对称性破缺。由于这种新的时间晶体具有空间平移的特性,在不改变驱动协议的情况下,只需要改变填充方式就可以产生不同的时间晶体顺序。我们证明,本地运输的电荷或自旋显示出一个非平凡的振荡,使时间晶体订单的检测和应用。我们的建议开辟了一个新的途径实现时间晶体秩序的空间平移。
2018-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Observation of a Discrete Time Crystal
自发对称性破缺是物理学许多领域的基本概念,从宇宙学、粒子物理学到凝聚态。一个最好的例子是空间平移对称性的破缺,它是晶体形成和从液体到固体的相变的基础。类似于空间中的晶体,最近有人提出时间平移对称性的破坏和“时间晶体”的出现,但后来证明在热平衡中是禁止的。然而,非平衡Floquet系统的周期性驱动器可以表现出持久的时间相关性在一个紧急的次谐波频率。这种物质的新阶段被称为“离散时间晶体”(DTC)。在这里,我们提出了第一个实验观察的离散时间晶体,在相互作用的自旋链被困原子离子。我们应用周期性哈密顿系统下多体局域化(MBL)的条件下,并观察到一个次谐波的时间响应,是强大的外部扰动。这种时间晶体为研究具有长程时空相关性的系统和在本质上非平衡条件下出现的物质的新相打开了大门。
2016-09-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Vortex triplets, symmetry breaking, and emergent nonequilibrium plastic crystals in an active-spinner fluid
本研究结合统计力学与流体力学,发现活性旋转子流体中随活性增强涌现出涡旋三重态三角晶体,其为平衡塑性晶体的非平衡对应物,并表征了其统计性质与实验实现途径。
2025-09-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.AO
Effects of non-integrability in a non-Hermitian time crystal
本文研究非可积相互作用对非厄米时间晶体模型的影响,发现其移动相图边界并诱发平均场方法无法捕捉的对称性破缺转变,该转变源于非厄米XXZ模型中的铁磁转变。
2025-03-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Blume-Emery-Griffiths Model in a Random Crystal Field
本文分别用实空间重整化群方法和平均场近似研究了二维和三维随机晶场中的Blume-Emery-Griffiths模型。根据二维重整化群计算,当引入无序时,消除了非对称破缺的一级相变,用连续相变代替对称破缺的不连续相变。另一方面,平均场计算预测,一阶跃不消除的障碍,虽然在相图中引入了一些变化。我们做一些评论的后果,简并参数,这可能是相关的马氏体相变。
1999-04-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Broken symmetry and symmetry classification of magnetic ordering in doped crystals
本文讨论了变组分晶体对称性的自发破缺问题。考虑了非均匀超结构随取代原子浓度变化的特性。讨论了钙钛矿型化合物的结构和磁有序的成因。
2004-03-27 cond-mat.stat-mech
Wigner crystallization in the quantum 1D jellium at all densities
电子束是由维格纳(1934)提出的一种模型,用于描述电子气体在均匀的正电荷中和背景中的运动。维格纳认为,电子之间的排斥可能导致平移对称性的破缺。对于经典的一维系统,这一事实由Kunz(1974)证明,而在量子环境中,Brascamp和Lieb(1975)证明了低密度下的平移对称性破缺。在这里,我们证明了平移对称性破缺的量子一维凝胶在所有密度。
2014-02-03 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
A symmetry breaking transition in the edge/triangle network model
我们的一般主题是出现的阶段,和相变,在大型网络受到一些变量的约束。我们的主要结果是分析,在模型中使用边缘和三角形subdensities的约束,具有不同对称性的两相之间的急剧过渡,类似于流体和结晶固体之间的过渡。
2016-04-27 cond-mat.stat-mech cs.SI math.CO