Hyperbolic Bloch points in ferrimagnetic exchange spring
本研究通过X射线矢量磁断层扫描实验确定了铁磁三层结构中的布洛赫点构型,发现顶层因反铁磁耦合形成双曲构型,为布洛赫点工程提供了新路径。
2023-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bloch classification surface for three-band systems
针对三能带 Hamiltonian 系统,本文提出一种广义 Bloch 分类曲面,用绕数刻画能量等高线奇点,并为各类系统给出对应分类曲面。
2024-10-29 cond-mat.mes-hall math-ph math.MP
Hyperbolic non-Abelian semimetal
该研究将拓扑保护半金属能带交叉扩展到双曲晶格,发现非阿贝尔布洛赫态导致低能态密度非传统标度,并揭示由第二陈数保护的余维五节点流形。
2024-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Amoeba Formulation of Non-Bloch Band Theory in Arbitrary Dimensions
本文提出基于阿米巴几何对象的非厄米趋肤效应与非布洛赫能带理论表述,将其推广到任意空间维度,并可用于高效求解能谱、本征态轮廓和广义布里渊区。
2024-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas math-ph
Topological energy braiding of the non-Bloch bands
本文通过一维非厄米紧束缚模型揭示了非Bloch能带的拓扑能量编织,发现由非厄米趋肤效应产生的新拓扑非Bloch能带,并提出非Bloch拓扑不变量表征其拓扑性质。
2022-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
On quantum bound states in equiperiodic multi-well potentials I: $-$ Locally periodic potential sequences and Floquet/Bloch bands
研究了两个连通的不同阱深的等周期一维多阱势。Floquet/Bloch能带各自的多阱势被发现是相关的理解水平结构。虽然能量在两个多阱势中都是经典允许的,但是一个多阱势的带隙使得该势在量子力学上是“禁止的”。所有的能级都位于能带区的并集中。
2020-07-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Adiabatic charge transport through non-Bloch bands
BITS Pilani-Hyderabad Campus(印度理工学院海德拉巴分校)
研究非布洛赫带的非厄米特拓扑相,通过非 reciprocal intracell hopping 探索扩展的 Su-Schrieffer-Heeger 模型,并统一静态和驱动情况下的非布洛赫带概念。
2026-04-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Floquet band engineering with Bloch oscillations
这项工作提供了一个方便和强大的手段对工程的Floquet带通过布洛赫振荡,通过添加一个倾斜的线性势周期性驱动的晶格系统。添加的线性场不仅限制了随时间演化的波包的传播,而且取决于布洛赫振荡频率与周期性驱动的调制频率之间的比率,显著地修改了频带轮廓和拓扑。具体来说,我们考虑一个驱动的Aubry-André-Harper模型作为一个工作的例子,在线性场的存在。由于周期性驱动和Bloch振荡之间的相互作用,可以获得几乎平坦的Floquet带或具有大Chern数的Floquet带,其中能带结构和拓扑通过调节两个竞争频率的比率而广泛地可调谐。为了证实我们的发现,我们进一步在这样的晶格系统中执行一个和两个相互作用玻色子的无源泵浦,并建立其与单粒子和双粒子Floquet带的拓扑性质的联系。
2022-08-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.other quant-ph
Landau-Zener Bloch oscillations with perturbed flat bands
正弦布洛赫振荡出现在暴露于外场的能带结构中。不同能带之间的朗道-齐纳(LZ)隧穿通常是限制布洛赫振荡的抵消效应。在这里,我们考虑一个平带网络的两个色散和一个平带,例如超冷原子和光波导网络。利用外部合成规范场和引力场,我们得到了一个扰动的无带隙的能带结构。由此产生的布洛赫振荡由两部分组成--通过色散结构的非平坦部分的快速扫描,以及当原子波包被捕获在未扰动光谱的原始平坦带部分时,由于LZ隧穿而成为可能,几乎完全停止相当长的时间。
2016-02-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Comment on "Topological Pumping in a Floquet-Bloch Band"
本手稿是对J. Minguzzi等人在PRL 129,053201(2022)中发表的一篇文章的评论。
2022-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Crystallography of Hyperbolic Lattices
双曲晶格是一个革命性的平台,用于在弯曲空间中进行全息和量子物理的桌面模拟,并促进有效的量子纠错码。它们的基本几何是非欧几里德的,布洛赫定理的缺乏排除了通常不可或缺的能带理论的直接应用,以研究双曲格上的模型哈密顿。最近的洞察双曲带理论的启发,我们开始双曲晶格的晶体学。我们发现,许多双曲晶格具有隐藏的晶体结构,其特征在于单位细胞,双曲布拉维晶格,和相关的对称群。利用高亏格黎曼曲面和Fuchsian群的数学框架,我们首次导出了一系列双曲$\{p,q\}$格及其双曲Bravais格的例子,包括五个无限族和几个与电路量子电动力学和拓扑电路实验相关的图形。这极大地简化了双曲格点上紧束缚哈密顿能谱的计算,从图上的精确对角化到求解不可约表示的有限方程组。这一成就的重要性需要与传统的欧几里得晶体学在固体研究中所起的至关重要的作用相比较。我们通过构建和对角化有限维布洛赫波汉密尔顿来举例说明这种方法的高潜力。我们的工作奠定了基础,推广一些最强大的概念,固态物理,晶体动量和布里渊区,双曲晶格和桌面模拟引力理论的新兴领域,并揭示了连接到拓扑和代数几何的概念。
2022-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Direct Measurement of the Zak phase in Topological Bloch Bands
几何相位表征了布洛赫带的拓扑性质,在现代固体能带理论中起着重要作用。本文报道了对一维光晶格中冷原子运动所获得的几何相位的直接测量。使用布洛赫振荡和拉姆齐干涉相结合,我们提取Zak相位-在整个布里渊区的粒子的绝热运动过程中获得的Berry相位-这可以被看作是一个不变量,其特征在于带的拓扑性质。对于模拟聚乙炔的二聚化光晶格,我们测量了两种可能的聚乙炔相的Zak相位差等于φ_Zak=0.97(2)π。这表明两个二聚相属于不同的拓扑类,使得对于填充带,畴壁具有分数量子数。我们的工作为研究光晶格中布洛赫带的拓扑结构建立了一种新的一般方法。
2012-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Non-Bloch band theory and bulk-edge correspondence in non-Hermitian systems
本文回顾了我们在一维非厄米紧束缚系统中的非布洛赫带理论。在我们的理论中,它表明,在非厄米系统中,布里渊区是确定的,以便在一个大的开链再现连续能带。通过简单的模型,我们解释了非布洛赫带理论的概念和计算布里渊区的方法。特别地,对于非Hermitian的Su-Schrieffer-Heeger模型,我们的理论定义的拓扑不变量和拓扑边态的存在性之间可以建立体-边对应.
2020-11-25 cond-mat.mes-hall
Bootstrapping Bloch bands
Bootstrap方法最初是为求解统计和量子场论而开发的,最近被证明可以捕获量子力学问题的离散谱,例如具有非谐势的单粒子薛定谔方程。自举方法的核心是建立在某些量子算符的任意矩的精确递归关系和使用一组适当的正性准则的基础上。我们将这种方法扩展到具有连续布洛赫带谱的模型,通过考虑周期余弦势中的单个量子粒子。我们发现,能带结构可以准确地提供自助使用的时刻,涉及到位置和动量变量。我们还介绍了几种新的技术,可以普遍适用于其他自举研究。首先,我们设计了一个技巧,以减少一个单位的搜索空间的变量参数化的引导的维数。其次,我们采用统计技术来重建的分布概率,允许计算的观测值是典型变量的解析函数。这种方法用于提取布洛赫动量,这是一个不容易从自举递归本身获得的量。
2021-12-14 cond-mat.mes-hall hep-th quant-ph
Selberg trace formula in hyperbolic band theory
我们应用Selberg的迹公式来解决双曲带理论中的问题,双曲带理论是Bloch理论的一个最近发展起来的扩展,用于在实验实现的双曲晶格上模拟能带结构。为此,我们将高维晶体动量的轨迹公式和评估的总和周期轨道的Bolza表面的亏格2。我们应用该技术来计算Bolza表面上的配分函数,并提出了一个近似的Bolza表面和$\{8,3\}$双曲晶格上的最低带之间的关系。讨论了自同构对称性的作用及其在迹公式中的表现。
2022-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech hep-th
Non-Bloch Band Theory of Non-Hermitian Systems
在空间周期厄米系统中,例如晶体中的电子系统,能带结构由带理论根据布洛赫波函数描述,布洛赫波函数再现具有开放边界的大系统的能级。本文在一维空间周期紧束缚模型中建立了一个推广的Bloch带理论。我们展示了如何定义非厄米系统中的布里渊区。从这个布里渊区,人们可以计算出连续带,它再现了开链中的能带结构。作为一个例子,我们将我们的理论应用到非埃尔米特的Su-Schrieffer-Heeger模型。我们还显示了体积边对应的缠绕数和存在的拓扑边状态。
2019-08-12 cond-mat.mes-hall
Note on a Floquet/Bloch-band fusion phenomenon in scattering by truncated periodic multi-well potentials
用振幅相位法观察了量子粒子通过一维多势阱散射的透射现象。势模型由$N$相同的势单元组成,每个势单元包含一个对称阱。典型的传输频带包含$N-1$总传输的可能能量。发现某些带型包含总透射的$n$能量。发现了这种带与相邻带的融合现象,当它们之间的透射能隙消失时,融合的单带中含有总透射的$2N-1$能峰。
2020-07-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Uncover band topology via quantized drift in two-dimensional Bloch oscillations
我们建议通过在两个方向上的倾斜场的二维哈伯-霍夫斯塔德晶格中的布洛赫振荡的量化漂移来测量能带拓扑。当两个倾斜场之间的差异很大时,布洛赫振荡均匀地采样所有动量,因此每个方向上的位移倾向于以总周期的倍数量子化,而不管初始状态的任何动量。量化位移与约化的陈数有关,定义为每个方向上Berry曲率的线积分,提供了对陈数的几乎完美的测量。我们的方案不仅可以探测能量可分带的陈数和拓扑相变,而且还可以探测能量不可分带的陈数和拓扑相变,而这是传统的无泵浦或整数量子霍尔效应所不能实现的。
2021-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Non-Hermitian skin effect in arbitrary dimensions: non-Bloch band theory and classification
本文提出任意维度下几何自适应的非布洛赫能带理论,通过谱势准确求解热力学极限下的能量谱、态密度和广义布里渊区,并利用净绕数将非厄米趋肤效应分类为临界型和不可逆型,揭示了无标度模式导致的谱不稳定性。
2024-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas math-ph
Non-Bloch bands in two-dimensional non-Hermitian systems
本研究将非布洛赫能带理论扩展到两类二维非厄米系统,通过约化为一维模型得到广义布里渊区,并以非厄米陈绝缘体为例验证了体-边对应关系。
2023-05-09 cond-mat.mes-hall
Synchronizing Bloch-oscillating free carriers in moiré flat bands
在直流电下实现自由载流子的布洛赫振荡,这是一种长期追求的集体多体行为,由于对能带性质的严格限制,一直具有挑战性。我们认为,莫尔石墨烯中的平带满足了观察布洛赫振荡的基本要求,为先前旨在访问该机制的工作中使用的堆叠量子阱提供了一种有吸引力的替代方案。布洛赫振荡莫尔超晶格发射出梳状的无公度频率谱,这是将直流电流转换为高频电流和开发太赫兹域宽带放大器的一个感兴趣的特性。振荡可以通过耦合到光子或等离子体谐振器中的振荡器模式来同步。共振区的相位相干集体振荡提供了电流泵浦太赫兹激光的实现。
2021-06-09 cond-mat.mes-hall
Graph Morphology of Non-Hermitian Bands
本文提出一个代数框架,利用局部势函数全面刻画非厄米非Bloch能带的谱几何与图拓扑,揭示了谱坍缩机制、图拓扑相变及孤立边缘态,奠定了研究基础。
2023-11-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas math-ph
Bloch band dynamics of a Josephson junction in an inductive environment
我们测量了嵌入在由SQUID链提供的电感环境中的具有可调约瑟夫森能量$E_J$的约瑟夫森结的电流-电压特性。这样的环境会导致电荷在结上的局部化,这会导致电路的零偏置电阻的增强。我们理解这一结果定量方面的布洛赫带动力学的本地化电荷。这种动力学由约瑟夫森结的最低布洛赫带中的扩散以及从最低带到较高带的朗道-齐纳跃迁控制。另外,对应于SQUID阵列的自谐振模式的频率超过可调谐结的约瑟夫森能量$E_J$,这导致$E_J$的重整化,并且因此导致最低布洛赫带的有效带宽的重整化。
2014-11-07 cond-mat.mes-hall
Bloch Oscillations and Landau-Zener Transitions in Flat-Band Lattices with Quadratic and Linear Band Touchings
本文结合相干输运模拟与散射矩阵分析,研究 Lieb 和 Kagome 平带晶格中的 Bloch 振荡及 Landau-Zener 跃迁,揭示线性与二次能带接触对带间耦合和频率响应的不同影响。
2025-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci math-ph
Generalized Bloch band theory for non-Hermitian bulk-boundary correspondence
体边界对应是拓扑物理学的基石。在某些非厄米拓扑系统中,这种基本关系被打破,因为在周期边界条件下计算的布洛赫能带的拓扑数不能再现开边界下的边界性质。为了恢复这种非厄米系统的体积边界对应,需要一个超越布洛赫带理论的框架。我们开发了一个非厄米布洛赫带理论的基础上修改的周期性边界条件,允许一个适当的描述大部分的非厄米拓扑绝缘体的方式符合其边界特性。以一个非埃尔米特版本的苏-施里弗-海格尔模型为例,我们证明了我们的情况下,体边界对应的概念自然推广到非埃尔米特拓扑系统。
2020-09-28 cond-mat.mes-hall
Unveiling non-Hermitian band structures with non-Bloch supercells
本文提出非布洛赫超胞框架,结合指数展平与扭曲边界条件,实现动量虚部与布洛赫相位解耦,在声学晶体中测量复能带并预测开放边界谱,为非厄米拓扑研究提供通用实验工具。
2025-10-23 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-Bloch band theory of nonlinear eigenvalue problems
Institute for Solid State Physics, University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);Department of Physics, The University of Tokyo(东京大学物理学系)
本文提出非布里渊框架计算连续带隙,以重现非线性系统开放边界条件下的谱,揭示非线性系统独特现象,并研究非线性陈绝缘体的拓扑bulk-boundary对应。
2026-04-27 cond-mat.mes-hall
High Order Geometric Channels for Nonlinear Transport in Bloch Bands
University of Minnesota(明尼苏达大学);University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学)
该研究针对布洛赫带中非线性输运,通过带间贝里联络耦合微扰发展几何微扰理论,构建规范不变的巴格曼迹层次结构,找到均匀电场下三阶响应的完全相干、纯几何部分。
2026-07-24 cond-mat.mes-hall quant-ph
Bloch state tomography using Wilson lines
拓扑学和几何学对我们理解现代物理学是必不可少的,是高能理论、量子信息和凝聚态物理中许多基本概念的基础。在凝聚态系统中,一系列的现象源于带本征态的几何结构,对于一般的多带系统,带本征态被编码在矩阵值威尔逊线中。使用超冷气体的Rb原子装载在蜂窝状光晶格,我们实现了强的力动力学的布洛赫带所描述的威尔逊线和观察的带种群的演变,直接揭示了带的几何形状。我们的技术能够充分确定带本征态,Berry曲率和拓扑不变量,包括单带和多带陈省身和$Z_2$数。
2016-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Topological Bloch Bands in Graphene Superlattices
我们概述了一种方法,赋予一个普通的香草材料的拓扑性质,通过创建拓扑带堆叠明显非拓扑原子薄材料。该方法示出了一个模型系统,包括石墨烯堆叠顶部六方氮化硼。在这种情况下,电子布洛赫带的Berry曲率对堆叠配置高度敏感。结果表明,电子拓扑结构可以通过晶轴取向来控制,为拓扑材料的设计提供了一条可行的途径。Berry曲率通过谷霍尔效应和长程不带电谷电流在输运中表现出来。由这种电流介导的非局部电响应提供了对带拓扑的诊断。
2015-06-03 cond-mat.mes-hall
Simple formulas of directional amplification from non-Bloch band theory
格林函数是决定物理系统线性响应的基本量。因此,非厄米特系统的最新发展需要非厄米特带的格林函数公式。由于能谱对边界条件的高度敏感性,使厄米公式的简单推广变得无效,因此这项任务变得复杂。本文基于非布洛赫带理论,得到了一般一维非厄米带的简单格林函数公式。此外,在大尺寸的限制,这些公式显着减少到寻找一个简单的代数方程的根。作为一个应用,我们的配方提供了理想的公式的定义量,增益和方向性,定向放大。因此,我们的公式提供了一个有效的指导设计定向放大器。
2021-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Magnetic Bloch Theorem and Reentrant Flat Bands in Twisted Bilayer Graphene at $2π$ Flux
布洛赫定理是拓扑能带理论的核心,它本身就定义了量子材料研究的一个时代。然而,布洛赫定理被一个垂直的磁场打破,使得研究强磁通中的拓扑系统变得困难。莫尔材料首次使这个问题与实验相关,其解决方案是这项工作的重点。在无限边界条件下,我们构造了磁平移群在$2π$磁通下的规范不变的不表示,从而给出了磁Bloch哈密顿量、非阿贝尔威尔逊圈和多体形状因子的Siegel θ函数的解析表达式.我们使用一个简单的正方形晶格模型和扭曲双层石墨烯的Bistritzer-MacDonald哈密顿量来说明我们的形式主义,在库仑相互作用下获得了$2π$通量下的重入基态。
2022-08-30 cond-mat.mes-hall
Non-Bloch band theory in bosonic Bogoliubov-de Gennes systems
近年来的研究表明,非厄米系统对边界的敏感性是由非厄米趋肤效应引起的。在这项工作中,我们构建了玻色子Bogoliubov-de Gennes(BdG)系统的非Bloch带理论。从我们的理论,我们可以计算广义布里渊区和能量谱在这样的系统中的热力学极限与开放的边界条件,因此,我们可以讨论它的非厄米性质,尽管厄米性的原始哈密顿量。事实上,我们发现玻色Kitaev-Majorana链在非Bloch带理论中表现出丰富的非Hermitian趋肤效应,如对无穷小扰动的不稳定性和重入行为。这一结果表明,我们的理论是研究玻色BdG系统的非厄米性质的有力工具。
2021-04-23 cond-mat.mes-hall
Strong-Field Bloch Electron Interferometry for Band Structure Retrieval
本研究利用连续朗道-齐纳跃迁实现强场布洛赫电子干涉术(SFBEI),测得石墨烯K点附近费米速度为(1.07±0.04) nm fs⁻¹,该技术可用于多种材料的飞秒级瞬态能带结构研究。
2023-09-28 cond-mat.mes-hall physics.optics
Ultrafast and Strong-Field Physics in Graphene-Like Crystals: Bloch Band Topology and High-Harmonic Generation
新出现的可能性,以引导和控制电子运动的子周期时间尺度与强电场,使研究非微扰光学响应和布洛赫带的拓扑性质,起源于贝瑞的三部曲:连接,曲率和相位。本文介绍了一个由少周期强场光激光诱导的二维晶体中非微扰电子动力学的理论框架。在所提出的模型中,与布洛赫带拓扑结构和破缺晶体对称性相关联的表达式自洽地融合在系统的可观测量中,如高次谐波产生(HHG)。这将我们的工作从最近的强驱动系统的HHG计算中挑出来。简而言之,在我们对强场光学机制中的二维材料的理论实验中,我们表明布洛赫带拓扑和对称性破缺以几种方式表现出来:电子波包的动量分辨阿秒干涉测量、带内和带间动力学中的反常和手征速度、反常霍尔电流和对激光波形高度敏感的相应HHG,纵向和横向HHG中的多个平台截止结构,在相对于驱动激光的垂直偏振中偶次谐波的形成,HHG的相图上的奇异跳跃,阿秒啁啾,以及由手征规范场引起的超快谷极化,其对于晶格缺陷和散射是鲁棒的。高次谐波与固态能带几何之间的联系提供了一种通过光学手段对电子能带结构进行全光学重建的方法,并加速了亚飞秒时间尺度上的非平衡Floquet工程、拓扑保护的非线性自旋和边缘电流、谷电子学、量子计算和高温超导的研究。
2021-01-10 cond-mat.mes-hall quant-ph
Non-Bloch band theory of sub-symmetry-protected topological phases
针对sub-SPT相中传统Bloch拓扑不变量失效的问题,本文提出基于GBZ的非Bloch能带理论与绕数,统一刻画SPT和sub-SPT相的体-边对应及相变。
2024-05-10 cond-mat.mes-hall
Interferometric approach to measuring band topology in 2D optical lattices
近年来,人们已经实现了具有非零的布洛赫带Berry相位的光晶格。需要开发新的方法,用适合于超冷原子的实验工具测量Berry相位和能带的拓扑性质。本文提出了一种测量二维布洛赫带Berry相位的干涉方法。其关键思想是使用拉姆齐干涉和布洛赫振荡的组合来测量Zak相位,即对应于倒易晶格矢量的闭合轨迹的Berry相位。我们证明了这种方法可以用来测量Bloch带的Berry曲率、Dirac点的π-Berry相位和拓扑带的第一Chern数。我们讨论了几个实验可行的实现这种技术,这使得它对低频磁噪声的鲁棒性。
2012-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas quant-ph
Incoherent Cooper pair tunneling and energy band dynamics in small Josephson junctions - A study of the Bloch Oscillating Transistor
本文根据相位涨落理论和相位变量离域引起的能量能带结构讨论了小约瑟夫森结器件的性质。该理论被应用于实现一个介观放大器,布洛赫振荡晶体管。器件的特性和比较与理论和模拟进行了讨论。该器件在稳定工作模式下的电流增益已被测得高达30。输入阻抗和功率增益的测量表明,BOT是一个放大器设计的中等范围的阻抗,从100 k $Ω$ - 10 M $Ω$。
2008-10-01 cond-mat.mes-hall
Observation of Floquet-Bloch states on the surface of a topological insulator
拓扑绝缘体中表面电子的独特电子性质受到时间反演对称性的保护。圆偏振光自然地破坏时间反演对称性,这可能导致奇异的表面量子霍尔态。利用时间和角度分辨的光电子能谱,我们表明,一个强烈的超短中红外脉冲的能量低于体带隙与表面狄拉克费米子的拓扑绝缘体杂交,形成Floquet-Bloch带。这些光子修饰的表面带在避免的交叉处表现出偏振相关的带隙。圆偏振光子在狄拉克点处产生额外的能隙,这是表面上时间反演对称性破缺的标志。这些观测建立了固体中的Floquet-Bloch带,并为光学操纵物质的拓扑量子态铺平了道路。
2013-10-28 cond-mat.mes-hall
Machine learning topological energy braiding of non-Bloch bands
School of Physics and Electronic Engineering, Jiangsu University(江苏大学物理与电子工程学院);Jiangsu Engineering Research Center on Quantum Perception and Intelligent Detection of Agricultural Information(江苏省农业信息量子感知与智能检测工程研究中心)
本文利用扩散映射与k-means无监督学习以及卷积神经网络有监督学习,成功识别并预测一维非厄米系统中的非布洛赫能量编织,准确率接近100%,展示了机器学习在非厄米拓扑相识别中的潜力。
2024-08-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cs.LG
Topological singularities and the general classification of Floquet-Bloch systems
最近的工作表明,Floquet-Bloch带的磁驱动系统具有更丰富的拓扑结构比他们的非驱动同行。在驱动的情况下,额外的结构产生于准能量的周期性,准能量是定义了一个周期驱动系统的频谱的类能量量。在这里,我们开发了一个新的范式的Floquet-Bloch频带的拓扑分类,在整个一个驱动周期的驱动系统的演化算子的时间依赖性的频谱的基础上。具体来说,我们表明,这个频谱可能会主机拓扑保护退化在中间的时间,控制拓扑的Floquet频带的完整的驾驶周期。这种方法提供了一个自然的框架,将对称性的作用,使Floquet-Bloch带的统一和完整的分类,并产生新的洞察区分驱动和非驱动系统的拓扑特征。
2015-06-25 cond-mat.mes-hall
Zak phase of photons in optical waveguide lattices
Zak相位,即在布洛赫粒子穿过布里渊区的绝热运动期间获得的Berry相位,提供了一维晶体势中布洛赫带的拓扑不变量的度量。在这里,光子结构,基于工程晶格的倏逝耦合光波导,提出了检测Zak相位差的光子进行布洛赫振荡在拓扑不同的布洛赫带的二聚超晶格。
2013-10-18 cond-mat.mes-hall quant-ph
Carbon Nanotubes Band Assignation, Topology, Bloch States and Selection Rules
能能带结构的各种性质(电子、声子等),包括系统的能带简并性、粘着性和极端性。完整的量子数由准动量(角动量、线性动量或螺旋动量)和关于z反转对称性的宇称组成,对于非手性管,还包括垂直面。对电子能带进行了归属,导出了适用于广义布洛赫对称性的本征函数。最重要的物理张量由同一组量子数表征。所有这些都使得所提出的穷举选择规则的应用成为可能。通过一些例子,如允许带间跃迁、电导率、喇曼张量等,对结果进行了讨论。
2001-05-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The mixing-spacetime symmetry in the Floquet-Bloch band theory
本文发现时间周期系统独有的混合时空对称性,系统枚举对称群并利用准能量绕数分类Floquet-Bloch能带理论,提出实验实现方案,并预计该特征可在冷原子实验中观测。
2023-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Parallel Transport and Band Theory in Crystals
我们表明,不同的公约,非布拉维晶格上的布洛赫哈密顿对应于不同的自然定义的平行输运的布洛赫本征态。一般来说,与这些平行输运相关联的Berry曲率不同,而物理量自然地与平行输运的规范选择相关。
2014-06-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas math-ph
Observation of Acoustic Non-Hermitian Bloch Braids and Associated Topological Phase Transitions
古代编结艺术中蕴含的拓扑特征对我们的日常生活乃至前沿科学都有着重要的影响。近年来,人们对非厄米特系统中复杂布洛赫带的辫状拓扑结构进行了大量的研究。这种带拓扑的新分类远远超出了埃尔米特对应物中建立的那些。在这里,我们提出了第一个声学实现的拓扑非厄米布洛赫辫子,基于一个两个波段的模型,很容易实现任何所需的结结构。非厄米带是由一个简单的二元腔管系统合成的,其中长程、复值和动量分辨耦合是由一个控制良好的单向耦合器完成的。除了直接可视化各种双带编织模式,我们明确地观察到它们之间的高度难以捉摸的拓扑相变。我们的结果不仅为非厄米能带拓扑结构提供了直接的证明,而且实验技术为设计非传统的声学超材料开辟了新的途径。
2022-12-13 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Non-Bloch band theory for non-Hermitian continuum systems
本文将非布洛赫能带理论推广到非厄米连续系统,发现其非厄米趋肤效应需考虑边界条件数量,且离散化时需匹配晶格跳跃范围与边界条件数,为相关系统的非布洛赫物理研究提供工具。
2024-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Ultrafast and Anharmonic Rabi Oscillations between Non-Bloch-Bands
弱交流共振场引起的布洛赫带间拉比跳跃是一种涉及带间跃迁的相干效应。在这里,我们考虑的基本过程的发射/吸收的量子和拉比振荡的非厄米特两带晶格表现出不平衡的非厄米特趋肤效应,并揭示了一个前所未有的场景拉比flopping。有效的偶极矩的过渡-通常被认为是一个整体的属性-然而,强烈依赖于边界条件,大大提高了拉比频率只有当开放的边界存在。随着场强的增加,拉比振荡迅速成为非谐的,和过渡停止是垂直的能量动量平面,直到系统进入一个不稳定的制度(复杂的准能谱),由于长期的放大通道。拉比振荡即使在复杂能量的存在下也保持稳定,它生动地说明了非厄米特、非局域和Floquet影响之间的竞争如何导致物理可测量量的显着增强。
2020-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.atom-ph
Band theory and boundary modes of high-dimensional representations of infinite hyperbolic lattices
双曲空间中的周期晶格具有超越欧几里得晶体群的对称性,为经典波和量子波提供了一个新的平台,展示了一类新的拓扑超材料的巨大潜力。双曲格的一个重要特征是它们的平移群是非阿贝尔的,允许高维不可约表示(irreps),与欧几里得格中的阿贝尔平移群相反。在这里,我们介绍了一个一般的框架,以构建波本征态的高维无限双曲格点的irreps,从而推广布洛赫定理,并讨论其意义上的不寻常的模式计数和简并,以及bulk-edge对应的双曲格。我们将这种方法应用到力学双曲晶格中,刻画了它的能带结构和零模。
2022-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.str-el
Bloch-Zener oscillations across a merging transition of Dirac points
Bloch振荡是研究Dirac点谱的有力工具。通过改变能带参数,可以操纵狄拉克点,并合并在一个拓扑过渡到一个带隙的阶段。在一个恒定的力,费米海最初在较低的频带进行布洛赫振荡,并可能齐纳隧道的狄拉克点的位置,主要是在上带。隧穿概率计算从低能量的通用哈密顿描述附近的合并。与最近的光晶格中冷原子的实验符合得很好。
2012-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Anomalous Bloch oscillation and electrical switching of edge magnetization in bilayer graphene nanoribbon
石墨烯的特征在于拓扑边缘带,其根据边缘配置(锯齿形或胡须形)通过1D布里渊区的任一扇区连接狄拉克点对。由于石墨烯纳米带具有平坦的色散,其自发边缘磁化可以由库仑相互作用引起,这引起了人们的极大兴趣。我们发现一个异常的布洛赫振荡在这样的边缘带,在其中的平面色散冻结电子运动沿场方向,而通过散装的带的拓扑连接导致电子振荡在横向方向上的不同配置的边缘之间的相对侧/层的双层带。我们的Hubbard模型平均场计算表明,这种现象可以利用边缘磁化配置的电气开关。
2022-02-16 cond-mat.mes-hall quant-ph
Fully superconducting Bloch-oscillating transistor: Amplification and bifurcation based on Bloch oscillations and counterflowing Cooper pairs
布洛赫振荡晶体管(BOT)是一种放大器,它利用准动量下能带中的半经典态动力学。在BOT中,穿过基极隧道结的单个准粒子隧穿将超导隧道结的状态切换到较低的布洛赫带,触发通过发射极约瑟夫森结的一系列共振库珀对隧穿(布洛赫振荡)。在这里,我们研究实验和理论上的替代实现这种设备,仅基于超导隧道结。我们发现了新的放大方案,其中的准动量的周期性运动是用来控制电极之间的电荷传输。值得注意的是,在操作中,穿过基极约瑟夫森结的谐振库珀对传输重复地向两个相反的方向发生。
2014-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Geometric Bloch oscillations and transverse displacement in flat band systems
本文研究平带中由量子几何而非能带色散驱动的动力学,推导非阿贝尔半经典方程,并在一维和二维晶格模型中分别揭示了几何布洛赫振荡和无贝里曲率下的横向位移。
2025-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Bloch oscillations in a Bose-Hubbard chain with single-particle losses
我们从理论上研究了一维玻色-哈伯德链中的Bloch振荡,其中奇数格点的单粒子损失由林德布拉德方程描述。对于单个粒子,态的时间演化完全由非厄米有效哈密顿量决定。我们分析的频谱特性,这个哈密顿无限晶格和链接功能的频谱可观察到的动力学效应,如呼吸模式的倍频。我们进一步考虑的情况下,许多粒子的平均场极限导致复杂的非线性薛定谔动力学。导出了广义非线性定态和非线性布洛赫带的解析表达式。非线性和粒子损失的相互作用导致非线性布洛赫带的特殊功能,如消失的解决方案和形成额外的例外点。通过Bogoliubov-de Gennes方程的稳定性的定态确定,并示出强烈影响的平均场动力学。值得注意的是,即使远离平均场极限,非线性布洛赫带的稳定性似乎也会影响量子动力学。这是一个两粒子系统的数值证明。
2020-09-07 cond-mat.mes-hall quant-ph