Interplay of non-Hermitian skin effects and Anderson localization in non-reciprocal quasiperiodic lattices
非互易跳跃的非厄米性最近被证明是在开边界条件下的非厄米趋肤效应。本文研究了这种效应与\textit{non-reciprocal}准周期晶格中的安德森局域化的相互作用,并精确地证明了\textit{rescaled}的相变点.这种非互易性不仅会导致NHSE,而且会导致两侧具有两个李雅普诺夫指数的局域态的不对称性。同时,这种转变也是拓扑的,其特征在于在周期性边界条件(PBCs)下与复本征能相关的缠绕数,建立\textit{bulk-bulk}对应。这种相互作用可以通过精心设计的电子电路来实现,该电路仅具有线性无源RLC器件而不是难以捉摸的非互易器件,其中连续波的传输经历绝缘和放大之间的过渡。这一方案可以直接应用于其他非互易模型的实验,必将对研究NHSE和更多其他量子/拓扑现象的相互作用产生启发。
2019-01-27 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Connecting Topological Anderson and Mott Insulators in Disordered Interacting Fermionic Systems
拓扑安德森绝缘体和莫特绝缘体是迄今为止在拓扑带绝缘体之外被单独和广泛探索的两个相。在这里,我们把这两个看似不同的拓扑相结合成一个系统的自旋1/2相互作用的费米子原子在一个无序的光晶格。我们发现在无相互作用和干净的极限下,拓扑Anderson绝缘体和莫特绝缘体在我们模型的相图中可以无间隙闭合地电连接。在这两个相之间,我们发现了一种无序相关的拓扑绝缘体,它是由无序和相互作用的结合从平凡的带状绝缘体诱导出来的,作为拓扑安德森绝缘体对多体相互作用机制的推广。相图通过计算各种拓扑性质来确定,并通过无监督和自动化机器学习来确认。我们开发了一种方法来提供一个统一和清晰的描述拓扑相变驱动的相互作用和无序。拓扑相位可以从光晶格中的无序/相互作用诱导的边缘激发和电荷泵中检测到。
2021-07-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Emergent topological re-entrant phase transition in a generalized quasiperiodic modulated Su-Schrieffer-Heeger model
本文研究了广义准周期调制Su-Schrieffer-Heeger模型中的拓扑可逆相变,发现两种类型相变并验证其存在。
2025-12-19 cond-mat.mes-hall quant-ph
Observation of non-Hermitian topological Anderson insulator in quantum dynamics
无序和非厄米性极大地影响了量子系统的拓扑和局域性质,从而产生了物质的有趣的量子态。最近提出的非厄米拓扑安德森绝缘体是无序、非厄米性和拓扑之间丰富相互作用的缩影,它承载了大量的奇异现象。本文利用无序光子量子行走的方法对非厄米拓扑Anderson绝缘体进行了实验模拟,并对其局域化和拓扑性质进行了表征。特别地,我们着重研究了由随机无序引起的安德森局域化与所有本征态向边界压缩的非厄米趋肤效应之间的竞争。这两种不同的本地化机制提示一个非单调的变化,在档案的李雅普诺夫指数,我们通过动态观测实验揭示。然后,我们探测无序引起的拓扑相变,并证明其双正交临界。我们的实验进一步推进了开放系统中合成拓扑的前沿。
2021-08-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Critical and Topological Phases of Dimerized Kitaev Chain in Presence of Quasiperiodic Potential
研究了具有p波超导关联和准周期调制化学势的二聚Kitaev链的局域化和拓扑性质。关于本地化的研究,我们证明了存在不同的阶段,如,扩展阶段,临界(中间)阶段,和本地化阶段,由于二聚化和现场准周期电位之间的竞争而产生的。最有趣的是,临界相包括两个不同的流动性边缘,被发现存在于扩展到本地化阶段之间,和临界(多重分形)和本地化阶段之间。我们进行我们的分析,采用逆和归一化的参与率,分形维数,和水平间距。随后,有限大小的分析是为了支持我们的研究结果。此外,我们通过计算系统中存在的实空间缠绕数和Majorana零模数,研究了零能量边缘模的拓扑性质。我们具体说明,我们的模型表现出相变从拓扑平凡到一个非平凡的阶段(拓扑安德森阶段)超过临界二聚化强度的影响下的准周期势强度。最后,在一个大的潜力的存在下,我们表明,该系统经历了又一次从拓扑非平凡的安德森本地化阶段的过渡。因此,我们相信,我们的研究结果将有助于探索从根本上不同的物理有关的关键和拓扑安德森阶段。
2022-09-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Reentrant phase transition in quasiperiodic photonic waveguides
本研究利用准周期光子波导观测到次近邻格点跳跃诱导的局域化-退局域化重入相变,发现其临界指数ν≃1/3且在L~10³-10⁴系统尺寸下可实验观测,为安德森相变机制研究提供关键见解。
2025-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas physics.optics
Quantized Topological Anderson-Thouless Pump
提出由无序诱导的拓扑 Anderson-Thouless 泵(TATP),揭示无序通过偏移无能隙临界点在非相互作用与相互作用系统中诱导量子化输运,并扩展至高阶拓扑系统。
2022-08-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Topological phase transitions for any taste in 2D quasiperiodic systems
在本文中,我们探讨的准周期性的影响,在范例模型的陈绝缘体。我们确定了过多的拓扑相变,并根据光谱和本地化特性来表征它们。与非关联无序相反,准周期性可以诱导能隙闭合和重新打开的拓扑转变。这些可以分离广泛不同的阶段,包括(i)平凡和陈氏绝缘体,都与间隙边缘附近的弹道状态;(ii)陈氏绝缘体与间隙边缘周围的临界状态或(iii)陈氏绝缘体和平凡绝缘体分别与弹道和局部间隙边缘状态。跃迁(i)由于间隙边缘态的弹道特征而类似于干净极限拓扑跃迁,但同时类似于(准)无序驱动的拓扑安德森绝缘体现象。另一方面,过渡(ii)和(iii)没有清洁限制对应。此外,准周期性还可以诱导拓扑转变到一个平凡的状态,其中间隙关闭,并没有重新打开,这种情况下,更类似于观察到的不相关的无序。然而,我们发现,这种转变也可以是非常规的,因为它们可以伴随着中间金属和临界相的出现,其中陈数是不量化的。我们的研究结果表明,丰富多样的拓扑相变,以前没有实现的实验,也没有理论预测时,可以实现简单的陈氏绝缘体的准周期调制。这种模型以前已经在实验上实现了广泛不同的平台,包括在光晶格和光子或声学介质,其中准周期性效应可以被纳入。揭示的拓扑相变原则上可以用最先进的技术在实验上观察到。
2022-12-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Non-Hermitian Topological Anderson Insulators
非埃尔米特系统可以表现出独特的拓扑和局部化性质。本文通过研究具有非互易跳跃的非厄米特无序Su-Schrieffer-Heeger模型,阐明了非厄米特效应对无序拓扑系统的影响。我们发现,非厄米性可以通过增加能隙来增强拓扑相对抗无序。此外,我们发现了一个拓扑相,它只出现在两个温和的非厄米性和障碍,其特征在于局部绝缘体状态与无序平均绕组数和零能量边缘模式。这种由非厄米性和无序相结合所引起的拓扑相被称为非厄米拓扑安德森绝缘体。我们还发现系统具有非单调的局域化行为,拓扑转变伴随着Anderson转变。这些性质在其他非厄米模型中是普遍的。
2020-04-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Topological Anderson insulators in two-dimensional non-Hermitian disordered systems
拓扑、无序和非厄米性之间的相互作用可以导致一些奇异的拓扑和局域化现象。在这里,我们调查这种相互作用的二维非厄米无序陈绝缘体模型与两种典型的非厄米,非互易跳跃和现场的增益和损耗的影响。通过数值计算实空间中的两个拓扑不变量,即无序平均开体Chern数和广义Bott指数,得到了系统的拓扑相图.我们揭示了非可逆跳跃(增益和损耗效应)可以扩大(缩小)拓扑区域,并且在两种非厄米性下都可以存在由无序引起的拓扑安德森绝缘体。此外,我们利用参与比的倒数和单粒子密度分布的展开,研究了系统在拓扑非平凡和平凡区域的局域化性质。
2020-06-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Eigenstate Transitions, Duality, and Anomalous Diffusion in a Quasiperiodic Qi-Wu-Zhang Chern Insulator
Center for Advanced Quantum Studies, School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院先进量子研究中心);Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学李政道研究所);Key Laboratory of Multiscale Spin Physics, Ministry of Education(教育部多尺度自旋物理重点实验室);Interdisciplinary Center for Theoretical Physics and Information Sciences, Fudan University(复旦大学理论物理与信息科学交叉中心)
研究准周期调制下磁性Qi-Wu-Zhang陈绝缘体模型,发现当|m+2|≤t_y时系统从扩展相直接进入临界相并保持临界性,通过有限尺寸标度和对偶变换解释相图,区分弹道、反常扩散和局域化动力学。
2026-07-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Topological Anderson Insulator
无序在二维中起着重要的作用,并且负责诸如金属绝缘体转变以及积分和分数量子霍尔效应等引人注目的现象。在本文中,我们研究了无序在最近发现的拓扑绝缘体中的作用。拓扑绝缘体具有一对螺旋边缘态,其自旋方向相反,并表现出量子自旋霍尔效应。我们预测了一个意想不到的和平凡的量子相位称为“拓扑安德森绝缘体”,这是通过在二维金属中引入杂质获得的;这里的无序不仅会导致金属绝缘体转变,正如预期的那样,但从根本上负责创建扩展的边缘状态。我们确定的拓扑安德森绝缘体的相图,并概述其实验结果。
2008-11-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Topological Anderson insulators by latent symmetry
Henan University of Science and Technology(河南科技大学)
本研究提出通过隐含对称性设计和识别拓扑安德森绝缘体,扩展了传统拓扑绝缘体的分类方法。
2026-03-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Measurement of Coulomb drag between Anderson insulators
我们报道了两个有效的2-d绝缘a- Si_{1-x} Nb_{x}薄膜之间的库仑阻力效应的观察。我们发现只有在有限的实验参数范围内才能测量到相当大的线性响应跨阻率(ρ_{d})。在假定3-d态密度和局域化长度小于直流层电导率的情况下,ρ_{d}的温度依赖性与Efros-Shklovskii Anderson绝缘体一致。
2008-02-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Percolating States in the Topological Anderson Insulator
我们研究了无序二维拓扑绝缘体中的量子态。特别是,我们发现这些国家和所谓的拓扑安德森绝缘体(TAI),这是一个拓扑非平凡的阶段诱导的存在下的障碍之间的密切联系。这一阶段的衰减以前可以连接到一个离域体状态与无序强度增加。在这项工作中,我们确定这种离域是一个渗流过渡的状态,环绕山的散装无序潜力的结果。
2015-05-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Emergence of an antiferromagnetic topological Anderson insulator in the interacting Haldane model
Goethe-Universität(歌德大学)
通过有限尺寸精确对角化研究自旋Haldane模型中的拓扑安德森绝缘相,发现由安德森无序而非交错质量诱导的反铁磁C=1拓扑安德森相。
2026-05-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Critical-to-Insulator Transitions and Fractality Edges in Perturbed Flatbands
本文研究准周期扰动下一维全带平带模型,发现弱扰动可诱导出扩展 Harper 模型,并揭示临界态、局域绝缘态及能量依赖的临界到绝缘体转变,提出分形边缘概念。
2022-08-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Topological inverse Anderson insulator
本文提出拓扑逆Anderson绝缘体相,其特征为无序诱导扩展体态与拓扑边缘态,并在多个全带平模型中证实其存在,展现出无序辅助的量子弹道相干输运。
2024-08-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Quasiperiodic potential induced corner states in a quadrupolar insulator
本研究针对含准周期无序的Benalcazar-Bernevig-Hughes四极绝缘体模型,发现无序可驱动拓扑相出现并确立体边对应,还揭示了相变点附近隙内态的多重分形临界特性。
2024-06-19 cond-mat.mes-hall
Phase controlled metal-insulator transition in multi-leg quasiperiodic optical lattices
本文研究了一个多腿梯形网络的紧束缚模型,该网络的位势和臂间跳变积分都具有连续的准周期调制。该模型模拟了超冷费米子或玻色子原子被囚禁在双阱势中的光晶格。观察到,通过调节捕获冷原子的干涉激光束,可以控制在位势与臂间跳跃积分之间的相对相位差,从而产生一个或多个绝对连续的子带和点状谱测度的混合谱.这开启了重入金属-绝缘体转变的可能性。揭示了上述相对相位差所起的微妙作用,并通过计算有限二腿和三腿梯形网络的多通道电子传输进行了数值验证。延伸的计算超出了两个腿的情况下是微不足道的,并在工作中进行了讨论。
2017-05-16 cond-mat.mes-hall
Topological Anderson insulators induced by random binary disorders
在凝聚态和人工系统中,不同的无序导致了不同的局域化和拓扑现象。本文研究了具有空间相关随机二元无序的一维Su-Schrieffer-Heeger模型的拓扑和局部化性质。研究发现,在不同的参数范围内,随机二元无序可以从平凡绝缘体中诱导出拓扑安德森绝缘相。拓扑安德森绝缘体的特征在于无序平均缠绕数和局域体态揭示了在实空间和动量空间的参与比的倒数。我们发现拓扑相边界与自洽Born方法和零能模局域化长度的分析结果一致,并讨论了双峰几率对无序诱导拓扑相的影响.在原子或光子系统中,可以从平均手征位移来检测系统的拓扑特征。我们的工作提供了一个扩展的拓扑安德森绝缘体的情况下,相关的障碍。
2022-02-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
The topological Anderson insulator phase in the Kane-Mele model
有人提出,在拓扑平凡的碲化汞/碲化镉(HgTe/CdTe)量子阱中加入无序可以诱导跃迁到拓扑非平凡态。由此产生的状态被称为拓扑安德森绝缘体,并在Bernevig-Hughes-Zhang模型的计算机模拟中发现。在这里,我们表明,拓扑安德森绝缘体是一个更普遍的现象,也出现在蜂窝晶格上的拓扑绝缘体的凯恩-梅勒模型。我们数值研究了相关参数的相互作用,并建立了拓扑安德森绝缘体存在的参数范围。一个交错的亚晶格势原来是一个必要的条件,过渡到拓扑安德森绝缘体。对于足够弱的无序,计算的基础上的最低阶玻恩近似定量再现的数值数据。因此,我们的研究结果大大增加了拓扑安德森绝缘体相的候选材料的数量。
2016-04-06 cond-mat.mes-hall
Critical Filaments and Superconductivity in Quasiperiodic Twisted Bilayer Graphene
本研究提出准周期扭转双层石墨烯模型,发现连接魔角的丝状结构可增强态密度并规避局域化,从而广泛增强超导电性,无需精细调谐。
2025-01-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Quantum criticality of quasi one-dimensional topological Anderson insulators
我们提出了一个准一维拓扑安德森绝缘体的AIII类和BDI的量子临界性的分析理论。我们描述的系统中的两个参数$(g,χ)$代表本地化和拓扑性质,分别。半整数值$χ$的表面定义不同拓扑扇区之间的相位边界。随着系统尺寸的增大,这两个参数表现出类似于描述A类量子霍尔绝缘体的著名的两参数流的流动。然而,与量子霍尔系统不同的是,可以给出整个相图的精确解析描述。我们检查我们的理论的定量有效性,通过比较数值传递矩阵计算。
2014-02-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Distribution of conductance for Anderson Insulators: A theory with a single parameter
基于传输矩阵的微扰方法,得到了三维强无序导体电导全分布的解析表达式。我们的研究结果证实了数值证据,对数正态分布的限制,甚至在深绝缘制度。我们表明,电导的对数尺度的方差作为平均值的分数幂,而偏度的变化,因为一个接近安德森金属-绝缘体过渡从深绝缘极限,所有描述为一个单一的参数的函数的符号。该方法提出了一个可能的单参数描述的安德森过渡,考虑到完整的非平凡分布的电导。
2009-10-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Algebraic and Geometric Mean Density of States in Topological Anderson Insulators
无序系统的代数平均态密度和几何平均态密度可以揭示电子局域化的性质。为了更好地理解二维无序拓扑相,我们计算了无序Bernevig-Hughes-Zhang模型的态密度。拓扑相位的特点是由一个完美的量子化的导电平台,进行螺旋边缘状态,在一个双端设置。在无序的存在下,拓扑相的主体是带绝缘体或安德森绝缘体。它们都可以保护边缘态不受后向散射的影响。根据代数平均态密度与几何平均态密度的比值,明确区分了拓扑相是拓扑带绝缘体还是拓扑Anderson绝缘体。计算表明,拓扑安德森绝缘体可以诱导从一个拓扑平凡的带绝缘体或拓扑非平凡的带绝缘体的无序。
2013-09-10 cond-mat.mes-hall
Photoinduced Quantum Anomalous Hall States in the Topological Anderson Insulator
由于磁掺杂拓扑绝缘体通常具有铁磁有序的不均匀性,因此在无磁掺杂的情况下实现量子反常霍尔效应引起了人们的广泛兴趣。在这里,我们提出了一种不同的策略来实现有趣的QAH状态所产生的光和非磁无序的相互作用在二维拓扑平凡系统。结合玻恩近似和Floquet理论,我们证明了在圆偏振光照射下,时间反演不变的无序诱导的拓扑绝缘体,即拓扑Anderson绝缘体(TAI),将演化为时间反演破缺的TAI,然后演化为QAH绝缘体.我们利用自旋和电荷霍尔电导率,这可以在实验中直接测量,区分这三个不同的拓扑阶段。这项工作不仅为实现无磁序的高温QAH效应提供了一个令人兴奋的机会,而且对于拓扑态在自旋电子学中的应用也具有重要意义。
2021-08-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Size Effects on Transport Properties in Topological Anderson Insulators
利用Landauer-Büttiker方法结合非平衡格林函数方法研究了拓扑Anderson绝缘体中输运性质的尺寸效应。计算了几种不同宽度的纳米带的电导,发现窄纳米带不再存在量子化平台。局域自旋分辨电流分布表明,两侧的边缘态可以耦合,导致背散射随着纳米尺度宽度的减小而增强,从而破坏了拓扑Anderson绝缘体中的完美量子化现象。我们还表明,非量子化电导的主要贡献也来自边缘状态。最后讨论了拓扑Anderson绝缘体的实验方案。
2011-07-26 cond-mat.mes-hall
Boundary criticality at the Anderson transition between a metal and a quantum spin Hall insulator in two dimensions
当时间反演对称性被保持但自旋旋转对称性被破坏时,在被限制在二维的非相互作用的电子气体中的静态无序可以驱动金属态和绝缘态之间的连续量子(安德森)跃迁。表征发散局域长度的临界指数$ν$和表征金属-绝缘体转变处的临界波函数的振幅的体多重分形标度指数不依赖于绝缘状态的拓扑性质,即,无论它是拓扑平凡的(普通绝缘体)还是非平凡的(支持量子自旋霍尔效应的$Z_2$绝缘体)。这是不正确的边界多重分形标度指数,我们显示(数值)取决于绝缘状态是否是拓扑平凡或不。
2008-09-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Real space topological invariant and higher-order topological Anderson insulator in two-dimensional non-Hermitian systems
研究了高阶拓扑Anderson绝缘体(HOTAI)在非厄米特系统中的表征和实现,其中非厄米特机制保证了额外的对称性和增益与损耗的无序性,阐明了四极矩$Q_{xy}$可以作为非厄米特高阶拓扑绝缘体(HOTI)的实空间拓扑不变量.基于双正交基和非厄米对称性,我们证明了$Q_{xy}$可以量子化为$0$或$0.5$ .考虑到无序效应,我们发现了从正常绝缘体到非厄米HOTAI的无序诱导相变。此外,我们阐明了实空间拓扑不变量$Q_{xy}$也适用于非厄米趋肤效应的系统。我们的工作启发了无序和非厄米HOTI的组合的研究。
2021-02-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Acoustic topological Anderson insulators
最近在拓扑安德森绝缘体上的突破揭示了传统观念的崩溃,即足够强的无序可能会导致拓扑保护输运态的出现,而不是破坏。虽然拓扑Anderson绝缘体已经在各种时间反演对称性破缺系统中被观察到,但受时间反演对称性保护的拓扑Anderson绝缘体的观察仍然很少,这被认为在集成器件等应用中更有前途。在这里,我们报告的拓扑安德森绝缘体在二维双层声子晶体的实验观察。通过引入在位无序,观察到了强的自旋相关边缘态,作为拓扑Anderson绝缘相的证据。此外,通过计算自旋Bott指数来确定系统的拓扑不变量,证实了系统中存在无序诱导的拓扑态.我们的研究结果表明,在集成器件的加工过程中引入的杂质和缺陷可以诱导拓扑输运态的形成,这为集成器件的设计探索了新的途径。
2021-11-12 cond-mat.mes-hall
Quasiperiodic dynamical quantum phase transitions in multiband topological insulators and connections with entanglement entropy and fidelity susceptibility
本文研究了多带一维拓扑绝缘体中的Loschitron振幅和动力学量子相变。为此,我们引入了一个新的可解的多带模型的基础上的Su-Schrieffer-Heeger模型,推广到包含许多原子的单位细胞,但具有相同的对称性。这样的模型有一个更丰富的结构的动态量子相变比简单的两个带拓扑绝缘体模型通常考虑以前,与准周期和非周期的动态量子相变存在。此外,非周期性转变仍然可以发生在一个单一的拓扑相位猝灭。我们还调查了边界的贡献,从存在的拓扑保护边缘状态的这个模型。高原的边界返回率有关的拓扑结构的时间演变的哈密顿量,因此,一个动态的散装边界对应。我们继续考虑淬火后产生的纠缠熵的动力学,以及它与动力学量子相变的临界时间的潜在关系。最后,我们调查的保真度磁化率作为拓扑相变的指标,并找到一个简单的标度律作为我们的多带模型的频带数的函数,这被发现是相同的体积和边界保真度磁化率。
2020-01-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Metal-insulator transition in three dimensional Anderson model: universal scaling of higher Lyapunov exponents
安德森转变的数值研究基于最小正李雅普诺夫指数的有限尺寸标度分析。我们证明了同样的缩放也适用于更高的李雅普诺夫指数。这种缩放支持电导分布的单参数缩放的假设。从所收集的准一维系统的数值数据直到系统尺寸24 x 24 x无穷大,我们发现临界无序16.50 < Wc < 16.53和临界指数1.50 <v < 1.54。讨论了尺度效应和无关尺度参数的作用。
1999-11-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Topological Anderson insulator phase in a Dirac-semimetal thin film
最近发现的拓扑狄拉克半金属代表了一种新的奇异的量子态的物质。拓扑狄拉克半金属可以被看作是石墨烯的三维类似物,其中狄拉克节点受到晶体对称性的保护。研究发现量子限制效应可以使狄拉克节点空出来,使狄拉克半金属转变为带绝缘体。根据薄膜的厚度,带绝缘体可以是普通绝缘体,也可以是量子自旋霍尔绝缘体。本文研究了Dirac半金属薄膜中的无序效应。研究发现,在狄拉克半金属薄膜中,适度的安德森无序强度可以驱动从正常带绝缘体到拓扑安德森绝缘体的拓扑相变。基于Dirac半金属Na $_{3}$ Bi模型参数的数值计算表明,在拓扑Anderson绝缘体相中,带绝缘体的体隙中出现了量子化电导平台,局域电流分布进一步证实了量子化电导平台是由无序诱导的螺旋边缘态产生的.最后,采用基于玻恩近似的有效介质理论对数值结果进行了拟合.
2017-05-24 cond-mat.mes-hall
Corner Multifractality for Reflex Angles and Conformal Invariance at 2D Anderson Metal-Insulator Transition with Spin-Orbit Scattering
研究了二维无序非相互作用电子自旋轨道散射系统中Anderson金属-绝缘体相变临界波函数的边界多重分形性质。我们用数值方法证明了在开角θ=3π/2的角点处的多重分形指数与直边界附近的多重分形指数以共形对称的方式直接相关。这一结果推广了我们以前关于θ< π到θ> π的角多重分形的数值结果,并进一步证明了临界点的共形不变性.我们还对A的对称关系的有效性提出了一个改进。D. Mirlin等人,物理修订信函\textbf{97}(2006)046803,用于拐角。
2008-03-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Observation of the quantum-anomalous-Hall insulator to Anderson insulator quantum phase transition and its scaling behavior
通过研究二维超导体到绝缘体的量子相变,或量子霍尔效应中从一个平台到下一个平台或到绝缘体的量子相变的标度行为,揭示了量子相变的本质。在这里,我们报告的量子相变从量子反常霍尔(QAH)绝缘体的磁性拓扑绝缘体通过调整化学势的安德森绝缘体的实验观察。我们的实验证明了标度行为的存在,从中我们提取了这种量子相变的临界指数。我们期望我们的工作将激发在这一新的背景下对量子相变的许多性质进行更深入的研究。
2016-08-22 cond-mat.mes-hall
Experimental Observation of Higher-Order Topological Anderson Insulators
最近,人们提出了一类新的对称性保护的高阶拓扑绝缘体,并被证明具有低维边界态。然而,随着体相强无序的存在,晶体的对称性被破坏,相关的角态消失。众所周知,在拓扑平凡的绝缘体(即所谓的拓扑Anderson绝缘体)中加入足够多的无序,可以诱导出强边缘态和量子输运。问题是,紊乱是否也会导致高阶拓扑相。这是迄今为止还不知道的,因为无序和高阶拓扑相之间的相互作用与一阶拓扑系统完全不同。在这里,我们从理论上证明了在一个改进的Halfton模型中可以出现无序诱导的高阶拓扑角态和量子化分数角电荷。在实验中,我们使用电路构建了这种高阶拓扑安德森绝缘体的经典模拟,并通过电压测量观察了无序诱导的角态。我们的工作挑战了传统的观点,即无序是有害的高阶拓扑相,并提供了一个可行的平台,以研究无序和高阶拓扑相之间的相互作用。
2021-04-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Topological Anderson insulator phase in a quasicrystal lattice
基于最近实验上实现的拓扑Anderson绝缘体和对拓扑准晶晶格的研究兴趣,我们研究了无序对二维Penrose型准晶晶格拓扑性质的影响,该准晶晶格在干净极限下支持量子自旋Hall绝缘体(QSHI)和正常绝缘体(NI)相.结果表明,螺旋边缘态的QSHI相位是强大的弱无序。最显著的是,发现无序可以诱导准晶体系统中的NI相到QSHI相的相变。基于双端器件的数值计算结果表明,在中等的Anderson无序强度下,NI相的能隙内可以出现量子化的电导平台。进一步证实了无序诱导量子化电导平台的局域电流分布位于样品的两个边缘。最后,我们通过计算无序平均自旋Bott指数,确定了这种无序诱导相为拓扑Anderson绝缘体相。
2019-09-17 cond-mat.mes-hall
Enhanced Amplitude for Superconductivity due to Spectrum-wide Wave Function Criticality in Quasiperiodic and Power-law Random Hopping Models
本文利用自洽BCS理论,研究了一维Aubry-André和幂律随机带矩阵模型中超导性与宽谱临界(多重分形)波函数(“宽谱量子临界性”,SWQC)的相互作用.我们发现,SWQC生存的有吸引力的相互作用在安德森局域化过渡的合并,而配对振幅最大化在这两个模型中的过渡附近。我们的研究结果表明,SWQC,最近发现的二维拓扑表面状态和节点超导体模型,可以鲁棒地增强超导性。
2022-08-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Metal-insulator transition in 2D: Anderson localization by temperature-dependent disorder?
对于随机势依赖于温度的情况,本文提出了单参数定域标度理论的推广。导出了描述电阻行为的标度方程。它示出的金属之间的竞争的Drude电阻率和本地化的温度依赖性导致的最大值(最小值)在较高(较低)的温度。一个金属-绝缘体转变的带电陷阱,其浓度取决于温度的模型中的说明。
1999-09-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Higher-order topological Anderson insulators in quasicrystals
无序对周期系统高阶拓扑相的影响引起了人们的广泛关注。然而,在非周期系统,如准晶系统,无序和高阶拓扑结构之间的相互作用仍然不清楚。本文研究了二维Amman-Beenker镶嵌准晶晶格中无序对两种二阶拓扑绝缘体的影响,包括准晶四极绝缘体和改进的量子自旋霍尔绝缘体.我们证明了高阶拓扑绝缘体在两种模型中对弱无序都是鲁棒的。更引人注目的是,在两个模型中,在一定的无序强度区域发现了无序诱导的高阶拓扑绝缘体,称为高阶拓扑安德森绝缘体。我们的论文扩展了无序和高阶拓扑结构之间的相互作用的研究准晶系统。
2021-12-13 cond-mat.mes-hall
Localization Length in Anderson Insulator with Kondo Impurities
在二维安德森绝缘体中,局域化长度$ξ$取决于磁性杂质对电子自旋的散射率$τ_s^{-1}$。对于交换的反铁磁符号,%常数,由于近藤相关性,时间$τ_s$是{ \em本身是$ξ$的函数}。我们证明,单一制度的本地化是不可能的,当磁性杂质的浓度,$n_{\tiny M}$,小于一个临界值,$n_c$。对于$n_{\tiny M}>n_c$,$ξ$对无因次电导$g$的依赖性是{ \em重入},在增加$g$时交叉到酉,并回到正交行为。近藤关联对弱{ \em parallel}磁场的敏感性导致巨平行磁电阻。
2003-05-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Floquet second-order topological Anderson insulator hosting corner localized modes
本研究在含时周期驱动和无序势背景下提出Floquet高阶拓扑Anderson绝缘体(FHOTAI)相,实现$0$-模和$\pi$-模,并发展基于手性对称的实空间缠绕数以表征该相变。
2024-09-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Tunable Anderson metal-insulator transition in quantum-spin Hall insulators
数值研究了Bernevig-Hughes-Zhang(BHZ)模型中的无序效应,发现量子自旋霍尔绝缘体(QSHI)的Anderson跃迁由模型参数决定。BHZ哈密顿量等价于两个属于酉类的解耦自旋块。与通常认为的二维幺正系统除了在某些临界点外都是绝缘体的观点相反,通过计算局域化长度、能级统计和参与比的标度性质,我们发现在InAs/GaSb型BHZ模型中,在QSHI和正常绝缘体相之间可能出现一个奇异的金属相.另一方面,在HgTe/CdTe型BHZ模型中发现了从QSHI到正常绝缘体的直接跃迁。此外,我们表明,金属相起源于贝瑞相,可以生存的内部和外部的差距。
2015-06-30 cond-mat.mes-hall
Topological Signatures in Quantum Transport in Anomalous Floquet-Anderson Insulators
拓扑态需要扩展的体态的存在,如通常在能带和拓扑态桥接体隙的图片中发现的。但在驱动系统中,这是可以绕过的,并且可以得到拓扑态与完全定域的体态共存,就像反常的Floquet-Anderson绝缘体一样。在这里,我们展示了这种特殊的拓扑相的传输特性和它们对无序强度,几何配置(两端和多端设置)和驱动协议的细节的依赖的指纹。
2019-09-12 cond-mat.mes-hall
Weak quantization of non-interacting topological Anderson insulator
研究了强无序诱导的二维拓扑绝缘体(TI)与平凡Anderson绝缘体(AI)之间的跃迁。我们发现了一个独特的标度行为的TI附近的相变的纵向电导接近量子化值的幂律与系统的大小,而不是一个指数律在干净的TI。这个区域因此被称为弱量子化拓扑绝缘体(WQTI)。利用自洽玻恩近似,我们将弱量子化的出现与有效自能虚部在强无序下达到有限值联系起来。我们使用我们的分析理论,直接数值模拟的支持下,研究的拓扑安德森绝缘体的无序范围的影响。有趣的是,虽然这个阶段对于不相关或短程无序是相当普遍的,但它被长程无序强烈抑制,这也许解释了为什么它从未在固态系统中出现过。
2022-10-09 cond-mat.mes-hall
Topological Anderson Insulator in Three Dimensions
无序,普遍存在于固体中,通常对物质有序状态的稳定性有害。在这封信中,我们证明,不仅是一个强大的拓扑绝缘体的物理鲁棒无序,但值得注意的是,在某些条件下,无序可以成为其存在的根本原因。我们表明,无序,当足够强,可以将一个普通的金属与强自旋轨道耦合到一个强大的拓扑'安德森'绝缘体,一个新的拓扑相的量子物质在三维空间。
2010-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Anderson amorphous insulator
该研究提出拓扑安德森非晶绝缘体现象,证实安德森无序可与非晶结构无序协同驱动s-p能带反转引发拓扑相变,给出相图并由有效介质理论验证,深化了对两类无序与拓扑相互作用的理解。
2023-08-24 cond-mat.mes-hall
Theory of the topological Anderson insulator
我们提出了一个有效介质理论,解释了无序诱导过渡到一个阶段的量子化电导,发现在计算机模拟碲化汞量子阱。随机势和与p^2 sigma_z成比例的狄拉克哈密顿量的二次修正的结合,可以将普通的带绝缘体驱动成拓扑绝缘体(具有反向带隙)。我们计算了弱无序相边界的位置,并表明它对应于带边的交叉,而不是迁移率边缘。我们的机制形成的拓扑安德森绝缘体是通用的,并将适用于三维半导体与强自旋轨道耦合。
2009-10-20 cond-mat.mes-hall
Topological Anderson Insulator in cation-disordered Cu2ZnSnS4
摘要:使用从头计算的实验输运测量的支持下,我们提出了第一个可信的候选人在一个真实的材料系统中实现的无序诱导的拓扑安德森绝缘体。高能反应球磨产生的多晶型的Cu2ZnSnS4与高的阳离子无序,这表明在布里渊区中心的频带的反向排序,相反,其有序相。绝热连续性的论点建立,这种无序的Cu2ZnSnS4可以连接到密切相关的Cu2ZnSnSe4,以前预测是一个三维拓扑绝缘体。能带结构计算与平板几何揭示了强大的表面状态的存在下,而阻抗谱加上电阻率测量点的表面占主导地位的运输,这些国家将意味着,从而使一个强有力的情况下,有利于一个新的拓扑相。因此,这项研究打开了一个窗口,了解和潜在利用拓扑行为的丰富的一类容易合成的多元,无序的化合物。
2021-06-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large thermoelectric figure of merit for 3D topological Anderson insulators via line dislocation engineering
研究了三维拓扑安德森绝缘体的热电性质。研究表明,在高密度位错下,在具有非零时间反转不变动量的拓扑绝缘体材料(如Bi_{1-x} Sb_x)中,通过晶格螺位错传输的一维拓扑保护导电态可以控制热电优值ZT.当化学势不超过迁移率边缘时,在室温下的ZT可以达到大的值,对于合理的参数远高于1,因此使该系统成为纳米器件热管理应用的强有力的候选者。
2010-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of Anderson localization in ultrathin films of three-dimensional topological insulators
安德森局域化(无序系统中不存在扩散输运)已在许多电子系统中表现为跳跃输运,而在最近发现的拓扑绝缘体中尚未直接观察到它。在这里,我们报告的过渡从弱反局域化制度的扩散输运的安德森局域化制度的可变距离跳跃输运的实验演示与x-ray(Bi $_{1-x}$ Sb $_x$)$_2$ Te $_3$薄膜。随着无序变强,由于弱反定域化的负磁导率逐渐被抑制,并且当电子系统变得强定域化时,最终出现正磁导率。这一工作揭示了无序在双拓扑绝缘体薄膜量子输运性质中的关键作用,理论预言了与拓扑相变相关的丰富物理。
2015-05-20 cond-mat.mes-hall
Thermal Activation Signatures of the Anderson Insulator and the Wigner Solid forming near $ν=1$
研究了 $ν=1$ 附近整数量子霍尔平台中 Anderson 绝缘体与 Wigner 固体的热激活特征,发现激活能对磁场呈非单调依赖并在两相边界出现极小值,从而约束了相关理论并揭示了边界新奇行为。
2024-11-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Two-dimensional topological Anderson insulator in a HgTe-based semimetal
本研究在强无序HgTe半金属量子阱中实验观测到二维拓扑安德森绝缘体态,证实其边缘通道受拓扑保护抗无序,且该态对垂直外磁场高度敏感,不同强度磁场可分别将其转为普通安德森绝缘体或量子霍尔液体。
2024-12-09 cond-mat.mes-hall