Efficiency of three-terminal thermoelectric transport under broken-time reversal symmetry
研究了时间反演对称性破缺系统在三端输运下的热电效率。利用由三个互不相互作用的量子点构成的Aharonov-Bohm干涉仪模型,我们证明了当热电势是外加磁场的对称函数时,可以实现卡诺效率.另一方面,对于非对称热功率,得到了最大功率时效率的最大值。事实上,我们表明,Curzon-Ahlborn限制超过我们的模型中的线性响应范围内。此外,我们调查热电效率的随机哈密顿量从高斯酉包络和一个更抽象的传输模型。在后一种模型中,我们发现,使用尖锐的能量相关的传输函数的效率得到提高。
2013-04-10 cond-mat.mes-hall
Probing Pauli Blocking Factors in Quantum Pumps with Broken Time-Reversal Symmetry
在光子辅助隧穿的框架内讨论了最近证明的量子电子泵。由于缺乏时间反演对称性,不同的结果得到的泵电流取决于是否使用末态泡利阻塞因子时,描述的隧穿过程。虽然在这两种情况下的电流依赖于二次驱动幅度为中度泵浦,预测的温度依赖性的显着差异。在有阻塞因子的情况下,泵浦电流随温度近似线性下降,直到达到k_BT ~ \hbar ω,而没有阻塞因子时,泵浦电流不受温度的影响,表明整个费米海都参与了电子输运。
2000-06-21 cond-mat.mes-hall
Interplay of quantum spin Hall effect and spontaneous time-reversal symmetry breaking in electron-hole bilayers II: Zero-field topological superconductivity
已经提出,带反转的电子-空穴双层支持从具有自发破缺的时间反转对称性的绝缘相到量子自旋霍尔绝缘体相的相变,作为增加的电子和空穴密度的函数。在这里,我们表明,在邻近感生超导的存在下,它是可能的实现马约拉纳零模式的时间反演对称性破缺相在没有磁场。我们发展了一个有效的低能理论的存在下的时间反演对称性破缺序参量的系统,以获得解析的Majorana零模,我们发现一个很好的协议之间的数值和解析结果的限制弱破缺的时间反演对称性。通过测量$4π$约瑟夫森电流,我们证明了在超导体/时间反演对称破缺绝缘体/超导体约瑟夫森结中可以检测到Majorana零模.最后,我们证明了马约拉纳融合规则检测是可行的,利用自发时间反演对称破缺序参量的门电压依赖性。
2022-05-26 cond-mat.mes-hall
Interactions and Broken Time-Reversal Symmetry in Chaotic Quantum Dots
当在类似RPA的方法中处理量子点中的相互作用时,时间反演对称性起着重要的作用,因为当存在这种对称性时,需要包括高阶项-库珀系列。在这里,我们考虑模型量子点在磁场弱到足以离开点的动力学混乱,但足够强,打破时间反演对称性。基态自旋和添加能量为120至200个电子的点被发现使用本地自旋密度泛函理论,我们比较相应的分布与来自RPA的处理的相互作用。这两种方法之间的协议是非常好的,显着优于类似的计算中存在的时间反演对称性。这表明,在时间反演对称的情况下,两种方法之间的差异确实源于库珀通道,表明这些高阶项可能没有适当地考虑在自旋密度泛函计算。
2005-05-24 cond-mat.mes-hall
Broken Symmetries, Zero-Energy Modes, and Quantum Transport in Disordered Graphene: From Supermetallic to Insulating Regimes
利用Kubo和Landauer输运计算研究了石墨烯中缺陷诱导的零能模式对电荷输运的影响。通过调整单空位的随机分布的密度,均匀地填充两个子晶格或仅位于单个子晶格上,所有的传导机制都被覆盖,从直接隧穿通过倏逝模到体无序石墨烯中的介观输运。取决于运输测量几何形状,缺陷密度,和打破亚晶格对称性,狄拉克点导电性是非常强大的对无序(超金属态)或抑制通过间隙开口或代数本地化的零能量模式,而弱本地化和安德森绝缘制度获得更高的能量。这些发现澄清了零能量模式在狄拉克点传输的贡献,迄今为止有争议。
2013-04-30 cond-mat.mes-hall
Nonlinear anomalous transverse responses induced by Berry curvature quadrupole in systems with broken time-reversal symmetry
本文基于半经典玻尔兹曼形式,计算了破坏时间反演对称性系统中Berry曲率四极矩诱导的非线性反常热霍尔与能斯特系数,预测了与温度梯度三次方成正比的响应,并指出该效应在已有实验系统中必然存在。
2024-11-12 cond-mat.mes-hall
Onsager symmetry for systems with broken time-reversal symmetry
我们提供的数值证据表明,Onsager对称性仍然有效的系统受到空间依赖的磁场,尽管打破了时间反演对称性。此外,对于最简单的情况下,其中的磁场强度只在一个方向上变化,我们解析推导的结果。对于一般情况,提供了定性的解释。
2019-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Thermodynamic uncertainty relations for systems with broken time reversal symmetry: the case of superconducting hybrid systems
本文在线性响应区间推导了时间反演对称性破缺双端系统中电荷流与热流的热力学不确定性关系边界,并通过Andreev干涉仪案例揭示了热机与制冷机运行模式下边界分别小于和大于2的特性。
2023-09-25 cond-mat.mes-hall
Efficiency Statistics and Bounds for Systems with Broken Time-Reversal Symmetry
在高斯近似下,揭示了介观时间反演对称性破缺换能器随机效率统计的普适性质。我们还讨论了热力学第二定律如何限制随机效率的统计。紧耦合(可逆)限制变得不利,其特征在于在{ \em所有时间}的效率的无限宽分布,当时间反演对称性破缺导致不对称的Onsager响应矩阵。通过整数量子霍尔效应证明了底层物理,并在三量子点三端热电发动机中进一步阐述。
2015-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Topologically Protected Extended States in Disordered Quantum Spin-Hall Systems without Time-Reversal Symmetry
我们证明了在具有垂直和水平塞曼场的无序Kane-Mele模型中,在存在大的Rashba耦合的情况下,存在鲁棒的体扩展态。通过对局域化长度和自旋陈数$C_\pm$的计算,利用能级统计分析绘制了相图。$C_\pm$受到有限能量和自旋迁移率间隙的保护。后者对于任意大的垂直塞曼场或低于临界强度或中度无序的水平塞曼场保持开放。在这种情况下,$C_\pm$的变化必然伴随着费米能级处迁移率间隙的闭合。数值模拟揭示了$C_\pm$的量子化值的急剧变化时,跨越散装扩展状态的区域,表明扩展状态的拓扑性质确实是链接到自旋陈数。对于大的水平塞曼场,自旋能隙在强无序时关闭,这促使量子化自旋陈数发生变化,而能量迁移率能隙没有关闭。
2011-08-15 cond-mat.mes-hall
Time-reversal-broken Weyl semimetal in the Hofstadter regime
我们研究了在轨道磁场$B$中的时间反演破缺三维Weyl半金属(WSM)的晶格模型的相图,其中每个单胞的磁通量为$p/q$($0\le p \le q-1$),具有最小的晶体对称性。我们发现几个有趣的阶段:(i)具有$2q$、$4q$、$6q$和$8q$ Weyl节点和相应的表面费米弧的WSM相,(ii)层状陈氏绝缘(LCI)相,在体中有间隙,但具有无间隙表面态,(iii)其中一些体带与Weyl节点无间隙,与有间隙但拓扑非平凡的其它体带共存的相,与一个LCI相,(iv)一个新的间隙平凡绝缘相(I PDMATHAMT)与(非拓扑)反传播的表面状态,这可能是缺口的晶体对称性的情况下。重要的是,我们能够获得的相位边界解析所有$p,q$。分析$p=1$和非常大的$q$的间隙使我们能够顺利地获得零场极限,即使$q=1, B=0$和$q\to\infty, B\to 0$的相图看起来非常不同。
2022-01-11 cond-mat.mes-hall
Effects of broken time-reversal symmetry on transmission zeros in the Aharonov-Bohm interferometer
本文研究了封闭的单臂嵌入散射中心的Aharonov-Bohm(AB)干涉仪中传输零点的行为以及磁场破坏时间反演对称性时传输相位的相应变化。具体来说,我们考虑三个嵌入的散射中心:一个离散的能级,一个双势垒阱,和一个$t$ -存根。通过模型研究发现:(1)当AB通量为通量量子的整数倍或半整数倍时,传输零点为实数,传输相位在零点处跳变$π$。(ii)当AB磁通量不是磁通量量子的整数倍或半整数倍时,传输零点变得复杂或偏离实能轴,传输相位连续演化。(iii)零点到实能量轴或传输零点的虚部的距离是作为磁AB相位的函数的正弦曲线。我们提出了一个实验装置来检验我们的结果。
2002-06-12 cond-mat.mes-hall
Compact localized currents in flat bands with broken time-reversal symmetry
Institute for Basic Science(韩国基础科学研究院);Virginia Tech(弗吉尼亚理工大学);Consiglio Nazionale delle Ricerche(意大利国家研究委员会);Korea University of Science and Technology(韩国科学技术院);Massey University(梅西大学)
本文提出了一种构建具有平坦带和破时间反演对称性的晶格模型的方法,通过磁通量穿入和单元变换生成支持局域电流的紧凑态。
2026-08-20 cond-mat.mes-hall
Noise-induced stabilization of dynamical states with broken time-reversal symmetry
本研究探究高频驱动下约瑟夫森结夏皮罗台阶间的随机切换,发现切换速率随温度呈非单调变化,打破传统认知,并用系统保留动力学态记忆的机制解释了该现象。
2024-08-13 cond-mat.mes-hall
Interplay of quantum spin Hall effect and spontaneous time-reversal symmetry breaking in electron-hole bilayers I: Transport properties
带反转的电子空穴双层膜,如InAs/GaSb,由于电子和空穴的密度小,电子和空穴带之间的杂化相对较小,是量子自旋霍尔效应和相关效应相互作用的有趣场所。有人提出,当电子和空穴密度从平凡的量子自旋霍尔绝缘体制度调谐时,库仑相互作用导致时间反演对称性破缺相。我们表明,在时间反演对称性破缺相的系统的输运性质是一致的,最近的实验观察InAs/GaSb。此外,我们进行了量子输运研究的Corbino盘的体积和边缘贡献的电导可以分离。我们表明,边缘变得顺利进行和大部分总是绝缘的,当一个调谐系统从平凡的量子自旋霍尔绝缘体相,提供明确的时间反演对称性破缺相的运输签名。
2022-05-25 cond-mat.mes-hall
Andreev reflection in two-dimensional topological insulators with either conserved or broken time-reversal symmetry
本文研究了二维超导异质结中的Andreev反射,该异质结由超导体与具有或破坏时间反演对称性的拓扑绝缘体带接触而形成。这两类拓扑绝缘体都表现出完美的Andreev反射,这对无序是鲁棒的。这被分配给拓扑保护的边缘状态。在时间反演对称的情况下,我们表明,掺杂的磁性杂质抑制一个Andreev通道的带状边缘之一,而没有这样的抑制被认为是在对称性破缺的情况。基于这一观察,我们建议一个桌面传输实验能够区分这两种类型的拓扑绝缘体,它不涉及直接测量的材料能带结构。
2012-07-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Time-reversal-symmetry-broken quantum spin Hall effect
物质的量子自旋霍尔(QSH)态通常被认为受到时间反演(TR)对称性的保护。我们调查的命运的QSH效应存在的Rashba自旋轨道耦合和交换场,打破反转和TR对称性。研究发现,当TR对称性破缺时,以非零自旋陈数$C_{\pm}=\pm 1$为特征的QSH态仍然存在.在临界交换场中,体带隙刚好闭合,发生从TR破缺QSH相到量子反常Hall相的拓扑相变。研究还表明,如果不关闭带隙,从TR破缺的QSH相到普通绝缘体态的跃迁是不可能发生的。
2011-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Possible Broken Inversion and Time-Reversal Symmetry State of Electrons in Bilayer Graphene
利用双带连续介质模型,研究了双层石墨烯中具有有限程排斥作用的电子的破缺反转和时间反转对称态。利用平均场哈密顿量的解析解,我们得到了电子能谱。基态是带隙的。在磁场$B$的存在下,能隙随着$B$的增加而增加,与实验观察非常一致。这种能隙行为源于$n$ = 0和1态的朗道能级的消失。本结果明确地解决了$B$的间隙依赖性的难题。
2012-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Unexpected edge conduction in HgTe quantum wells under broken time reversal symmetry
碲化汞量子阱中量子自旋霍尔效应的实现被认为是拓扑绝缘体发现的一个里程碑。的QSH边缘状态的预测,以允许电流在绝缘体的边缘流动,在各种实验中证明。QSH理论的一个关键预测仍然有待实验验证的是在破缺的时间反演对称性(TRS)下边缘传导的击穿。在这里,我们首先建立了一个严格的框架,了解磁场依赖的静电门控QSH设备。然后,我们报告了意想不到的边缘导电下打破TRS,使用一个独特的低温微波阻抗显微镜(MIM),在7.5 nm碲汞量子阱器件与倒置能带结构。在零磁场和低载流子密度下,在该器件的局部电导率分布中观察到清晰的边缘传导,但在能带结构微不足道的5.5 nm控制器件中没有观察到。令人惊讶的是,在7.5纳米器件的边缘传导持续高达9 T的磁场的影响很小。这表明物理学超越了简单的QSH模型,可能与材料特定的性质,其他对称性保护和/或电子-电子相互作用有关。
2015-06-02 cond-mat.mes-hall
Anomalous diamagnetic response in multi-band superconductors with time-reversal broken symmetry
在Ginzburg-Landau形式下,我们解析地建立了在多带超导体中实现时间反演对称性破缺的双简并超导基态的充分必要条件.利用这些结果,我们分析了在外部磁场中圆柱形三带超导体的基态。我们表明,根据带间耦合常数,一个磁通量可以诱导电流密度跳跃在这样的超导几何形状,从BTRS到时间反演对称状态,反之亦然的绝热或非绝热过渡。这种不寻常的电流感应磁通量响应原则上可以在实验上用于检测超导BTRS基态以及相应的亚稳态激发态。
2017-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
The $Z_2$ Index of Disordered Topological Insulators with Time Reversal Symmetry
我们研究了具有时间反演对称性的无序拓扑绝缘体。根据非对易指数定理(它将陈数与费米海投影和磁通量算符联系起来),我们给出了$Z_2$指数的精确定义,它是Atiyah-Singer $Z_2$指数的非对易类似物.我们证明了非对易的$Z_2$指数对任何时间反演对称扰动,包括无序势,只要在费米能级的光谱间隙不关闭是强大的。
2016-03-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall hep-lat
Supersymmetric Virial Expansion for Time-Reversal Invariant Disordered Systems
对正交对称的几乎对角高斯随机矩阵集成(ADRMT)的两点关联函数进行了超对称维里展开。这些系综在物理学中有多种应用,可用于研究绝缘体或接近安德森局域化跃迁的时间反演不变无序系统的普适性质。我们推导出一个两级的通用ADRMT的关联函数的贡献,并将这些结果的关键(多重分形)幂律带状ADRMT。分析结果与数值结果进行了比较。
2009-10-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Functional superconductor interfaces from broken time-reversal symmetry
三重态超导体约瑟夫森结中时间反演对称性的破缺导致了隧穿势垒的磁不稳定性。使用金-朗道分析的自由能,我们预测,这种新的功能行为反映了形成一个异国情调的约瑟夫森状态,区分的存在分数通量量子在障碍。轨道配对状态的关键作用是通过研究互补的微观模型的交界处。在结的临界电流中发现了磁不稳定性的特征。
2009-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin-valley physics in anomalous thermoelectric responses of the spin-orbit coupled $α$-$T_3$ system with broken time-reversal symmetry
University of North Bengal(北孟加拉大学)
研究自旋轨道耦合$\alpha$-$T_3$系统中,时间反演对称性破缺的磁化如何调控自旋和谷依赖的反常霍尔和能斯特信号,实现近完全极化。
2026-06-23 cond-mat.mes-hall
Statistics of quantum transport in chaotic cavities with broken time-reversal symmetry
通过混沌腔的量子输运的统计特性被编码在迹线$\T={\rm Tr}(tt^†)^n$中,其中$t$是传输矩阵。在随机矩阵理论方法中,这些迹是随机变量,其概率分布取决于系统的对称性。对于时间反演对称性破缺的情况,我们给出了所有$n$的$\T$平均值和方差的显式封闭表达式。特别地,这提供了所有阶的电荷累积量$\Q$。我们还计算了电导$g=\mathcal{T}_1$的矩$<g^n>$。所得所有结果均准确,{ \it即}它们对于任意数量的开放信道都是有效的。
2008-08-04 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Disorder-induced topological phase transitions on Lieb lattices
基于电子Lieb晶格的最新实验实现和对物质拓扑态的研究兴趣,我们研究了自旋-轨道耦合Lieb晶格中Anderson无序驱动的拓扑相变.通过结合数值输运和自洽玻恩近似方法,我们发现时间反演不变和破缺Lieb晶格都可以存在无序诱导的带隙拓扑相,包括量子自旋霍尔绝缘体(QSHI)和量子反常霍尔绝缘体(QAHI)相.对于时间反演不变的情况,这种无序可以诱导拓扑相变直接从正常绝缘体(NI)的QSHI。而对于时间反演破缺情形,无序既可以诱导QAHI-QSHI相变,也可以诱导NI-QAHI-QSHI相变。值得注意的是,时间反转破缺的QSHI相可以由Anderson无序在没有时间反转对称性的自旋轨道耦合Lieb晶格上诱导。
2017-11-08 cond-mat.mes-hall
Current correlations and quantum localization in 2D disordered systems with broken time-reversal invariance
研究了二维介观系统中平衡电流密度的长程关联,系统的时间反演不变性被随机或均匀磁场破坏。我们的结果是普适的,即它不依赖于无序的类型(随机势或随机磁场)或关联长度。这与Taras-Semchuk和Efetov(TS&E)最近对电流关联函数以及电导率重正化的σ模型计算相矛盾。我们明确地表明,新的长期在西格玛模型中得出TS&E,并声称导致离域不存在。TS&E推导中的错误被追溯到一个不正确的紫外正则化程序违反电流守恒和规范不变性。
2000-11-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Conductance fluctuations in disordered superconductors with broken time-reversal symmetry near two dimensions
我们将Altshuler、Kravtsov和Lerner(AKL)对无序金属电导波动的分析扩展到$d=(2+ε)$维度(Altland和Zirnbauer的对称性类别C和D)中时间反转对称性破缺的无序超导体。利用相应的非线性西格玛模型($σ$ M)的微扰重整化群分析,我们计算了具有$2s$梯度到单圈阶的主导标量算子的反常标度维数.我们表明,在类比AKL的结果为普通的,金属系统(维格纳-戴森类),无限数量的高梯度运营商将成为相关的(在重整化群意义上)附近的两个维度,如果超过一个循环顺序的贡献被忽略。我们探讨的可能性进行比较,在对称类D,$ε=(2-d)$在$d<2$扩展与准确的结果在一维。我们所使用的方法进行单圈重整化分析是有效的一般对称空间的Kähler型,并建议这是一个一般性质的扰动处理NL $σ$ Ms定义在黎曼对称目标空间。
2006-12-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Thermoelectric performance of a minimally nonlinear voltage probe and voltage-temperature probe heat engine with broken time-reversal symmetry
本文研究了破缺时间反演对称性下含非线性耗散的最小不可逆热机,推导出可超越Curzon-Ahlborn极限的最大功率效率界限,并比较了电压探针与电压-温度探针构型在功率和效率上的不同表现。
2025-07-03 cond-mat.mes-hall
Excitons in Carbon Nanotubes with Broken Time-Reversal Symmetry
单壁碳纳米管的近红外磁光光谱揭示了在高磁场($>$ 55 T)下具有相等强度的两个吸收峰。我们发现,峰分离是由Aharonov-Bohm相位由于穿管磁通量,打破了时间反演对称性,并解除了谷简并。因此,这种场诱导的对称性破缺克服了库仑诱导的谷间混合,这被预测为使最低的激子态光学不活跃(或“暗”)。
2005-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Photonic spin-Hall effect as a probe for time-reversal-symmetry broken band topological phases
Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所)
本研究提出光子自旋霍尔效应(PSHE)可作为非侵入式探针,通过质心位移的频率相关符号结构,明确检测时间反演对称性破缺的能带拓扑相。
2026-08-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Dc SQUID based on a three-band superconductor with broken time-reversal symmetry
本文研究了基于单带和三带超导体之间时间反转对称性破缺的脏点接触的直流SQUID的行为。使用较早获得的结果约瑟夫森效应在这样的系统中的新功能的直流SQUID的特性。结果表明,在BTRS(破缺时间反转对称性)三带超导体中,当外加磁通量可被半整数磁通量整除时,dc SQUID的基态发生强简并.这可能导致可能的多磁滞回线的外观上的依赖性的总通量在直流SQUID从外部施加的通量。这些环的数目取决于三带超导体的基态的位置。此外,它被发现的临界电流上施加的磁通量的依赖关系可以有复杂的多周期的形式,这是不同于严格的周期性特征,为传统的直流SQUID和夫琅和费模式约瑟夫森接触在外部磁场。
2015-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Nernst Sign-Reversal in the Hexatic Vortex Phase of Weakly Disordered a-MoGe Thin Films
本文利用 Nernst 效应研究弱无序超导 MoGe 薄膜的六角涡旋相,发现其在熔化转变时出现 Nernst 符号反转,并提出该现象源于六角态中涡旋位错优先从冷向热扩散。
2023-12-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
High-harmonic generation in semi-Dirac and Weyl semimetals with broken time-reversal symmetry: Exploring merging of Weyl nodes
本研究通过可实现外尔半金属到半狄拉克半金属转变的模型,探究反常高次谐波产生机制,发现半狄拉克区谐波强度更高,明确外尔半金属反常谐波的起源,为三类半金属的实验表征提供支撑。
2024-02-20 cond-mat.mes-hall physics.optics
Observation of Quantum Spin Hall States in InAs/GaSb Bilayers under Broken Time-Reversal Symmetry
拓扑绝缘体是一类具有非平凡表面或边缘态的新型材料。时间反演对称性(TRS)保护TI的特征在于Z2拓扑不变量,并且它们的螺旋性质在施加的磁场中变得丧失。目前,存在广泛的努力,寻找由对称性而不是TRS保护的TI。在这里,我们表明,一个拓扑相的特点是自旋陈拓扑不变的实现在一个倒置的电子空穴双层工程从砷化铟锑化镓(InAs/GaSb)半导体,保持强大的螺旋边缘下的强磁场。宽电导平台的2 e2/h的值进行观察,他们坚持到12 T的面内磁场没有证据过渡到一个平凡的绝缘体。在高达8 T的垂直磁场中,不存在体间隙闭合的特征。虽然费米能量保持在体隙内,但在强磁场中纵向电导从2 e2/h增加,表明手性边缘输运的趋势。我们的研究结果是第一个证据的量子自旋霍尔(QSH)绝缘体的自旋陈省身不变量的保护。这些结果表明,InAs/GaSb双层膜是一种新的系统,工程强大的螺旋边缘通道自旋电子学和创造和操纵马约拉纳粒子在固态所需的。
2013-06-08 cond-mat.mes-hall
Crossover from weak localization to weak antilocalization in a disordered microbridge
我们使用散射矩阵方法计算了无序微桥或短无序线的时间反转和自旋旋转对称性破缺的双交叉中的弱局域化校正。而在三个基本的对称类的校正具有普遍的极限值,磁导的功能形式的影响,最终在微桥的非均匀性。
2003-01-23 cond-mat.mes-hall
Isotropic 3D topological phases with broken time reversal symmetry
Delft University of Technology(代尔夫特理工大学);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);IFW Dresden and Würzburg-Dresden Cluster of Excellence ct.qmat(德累斯顿IFW与维尔茨堡-德累斯特卓越集群ct.qmat);Budapest University of Technology and Economics(布达佩斯技术与经济大学)
该研究通过构建具有平均各向同性和反演对称性的三维介质,实现时间反演对称性破缺,揭示了统计拓扑绝缘体的拓扑性质及其输运特性。
2026-02-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Hidden excitonic quantum states with broken time-reversal symmetry
本文提出激子绝缘体可在几何约束诱导下转变为纯轨道时间反演对称性破缺的隐藏态,为实现奇异轨道磁序及区分激子与结构相变提供新思路。
2023-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Thermal Hall Effect in a Time-Reversal-Symmetry-Broken Topological Superconductor in Two Dimensions : Approach From Bulk Calculations
讨论了时间反演对称性破缺的二维拓扑超导体的热输运问题,这些超导体由Bogoliubov-de Gennes(BdG)哈密顿量描述。仅从体量的计算,不涉及马约拉纳边缘状态,我们表明,在低温极限下的二维TSC的热霍尔电导率是量化的$1/2\frac{πT}{6}$的倍数,这正好是在整数量子霍尔效应的情况下的量子化值的一半,而这种精确的半量子化是由Nambu旋量的结构和粒子-空穴对称性引起的,这是BdG哈密顿量通常具有的。在无自旋手征p波超导体的情况下,这一结果与基于中心荷$c=1/2$的伊辛共形场论的论点完全一致,这是马约拉纳边缘态的有效低能理论。
2013-01-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Broken Time Reversal of Light Interaction with Planar Chiral Nanostructures
我们报告明确的实验证据,打破时间反演对称性的相互作用的光与人工非磁性材料。平面手性金-硅纳米结构的彩色偏振图像显示出有趣的和不寻常的对称性,这些结构是几何镜像,在偏振光中失去了镜像对称性。图像的对称性只能用适合于时间奇过程的反对称性(黑白对称性)来描述。这种效应是由结构的横向手征非局域电磁响应引起的,与光散射在任意子物质上的预期特征有着惊人的相似之处。
2003-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Multiple Andreev reflections in two-dimensional Josephson junctions with broken time-reversal symmetry
该研究针对含时间反演对称性破缺自旋活性层的二维约瑟夫森结建立通用模型,探究安德烈夫束缚态对电流-电压曲线的调控作用,证实角分辨电流-电压曲线可用于探测安德烈夫束缚态的手性与简并度。
2023-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Localization in non-chiral network models for two-dimensional disordered wave mechanical systems
研究了具有淬火无序的一般相干波力学系统的散射理论网络模型。我们专注于普适类的二维系统,没有首选的方向:系统的无自旋波发生散射事件与破缺或未破缺的时间反转对称性和系统的自旋1/2波与时间反转对称散射。确定了散射强度参数空间中的相图。时间反演对称性破缺的模型包含了量子Hall系统的临界点,但与时间反演对称性未破缺的模型一样,只有一个吸引不动点,即强局域化不动点。多重分形指数和准一维本地化长度的数值计算,发现相关的共形不变性。此外,他们同意定量与理论预测。对于非零自旋散射强度的自旋1/2系统显示局域化-离域化转变。
1998-08-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Numerical study of spin quantum Hall transitions in superconductors with broken time-reversal symmetry
本文给出了无序超导体中自旋量子霍尔跃迁的数值研究结果,其中配对序参量破坏了时间反演对称性。我们主要集中在p波超导体中的自旋分量之一是保守的。通过数值对角化格点上的成对哈密顿量,并计算准粒子态的Chern数和Chronless数,研究了系统的输运性质。我们发现,在无序存在的情况下,自旋载流态只存在于热力学极限下的离散临界能量处,并且由外部塞曼场驱动的自旋量子霍尔跃迁具有与通常的非相互作用电子的整数量子霍尔跃迁相同的临界行为.这些临界能量合并和消失的无序强度的增加,以类似的方式在晶格模型的整数量子霍尔跃迁。
2004-10-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Eight fold quantum Hall phases in a time reversal symmetry broken tight binding model
考虑时间反演对称性破缺的Kane-Mele模型与Halfton模型叠加,用自旋陈数绘制相图,研究量子反常霍尔绝缘体(QAHI)和量子自旋霍尔绝缘体(QSHI)相的命运.有趣的是,除了QSHI和QAHI相,相图揭示了量子反常自旋霍尔绝缘体(QASHI)相,其中只有一个自旋扇区是拓扑的。我们还发现多临界点,三/四拓扑相边界合并。这些拓扑相位的保护有效的TRS和复合反酉粒子-空穴对称性导致显着的属性的边缘模式。在QASHI相、QSHI相和QAHI相中分别发现了自旋选择性、自旋极化和自旋中性的边缘输运。我们的研究表明,拓扑相位的鲁棒性主要取决于自旋能隙,而自旋能隙并不一定在拓扑相变的狄拉克点处消失。我们相信,我们的建议可以在不久的将来进行测试,使用最近的实验进展,在固态和冷原子系统。
2021-06-26 cond-mat.mes-hall quant-ph
Imaginary part of Hall conductivity in tilted doped Weyl semimetal with both broken time reversal and inversion symmetry
我们考虑一个Weyl半金属(WSM)有限的掺杂和倾斜内的连续模型的时间反演和反演对称性都破缺的哈密顿量。我们计算的吸收部分的异常交流霍尔电导率作为光子能量($Ω$)的函数的I型和II型外尔半金属。对于一个给定的外尔节点,改变其手征或倾斜的符号改变其对吸收霍尔电导率的贡献的符号,而幅度没有变化。对于一个非中心对称系统,我们发现,有范围的光子能量,只有积极的或只有消极的手征性节点有助于虚(吸收)霍尔电导率的一部分。还存在其他光子能量,其中两种手性都有贡献,并且可以存在其他$Ω$范围,其中在I型中没有与AC霍尔电导率相关联的吸收,并且在其他区域中,对于II型,它反而是恒定的。我们对圆偏振光吸收的影响进行了评论。
2018-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Direct measurement of broken time-reversal symmetry in centrosymmetric and non-centrosymmetric atomically thin crystals with nonlinear Kerr rotation
Friedrich Schiller University Jena(耶拿弗里德里希·席勒大学);University of Regensburg(雷根斯堡大学)
本研究提出基于三次谐波克尔旋转的测量方法,通过椭圆偏振光实现自旋选择性带隙调制打破时间反演对称性,可探测中心对称与非中心对称原子级薄TMDs晶体的破缺时间反演对称性,揭示其自旋-谷/自旋-谷-层锁定关联。
2025-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Anomalous criticality with bounded fluctuations and long-range frustration induced by broken time-reversal symmetry
本研究通过调节Dicke晶格中的合成磁场打破时间反演对称性,发现超辐射相变出现反常临界现象,包括非平均场临界指数、有界涨落及长程阻挫导致的多临界点,拓展了量子光学系统的临界行为研究。
2023-11-17 cond-mat.mes-hall quant-ph
On Anderson Localization and Chiral Anomaly in Disordered Time-Reversal Invariant Weyl Semimetals: Nonperturbative and Berry Phase Effects
Weyl半金属是一个三维电子系统,在带非平凡Berry电荷的无带隙点附近具有相对论性线性能量色散,它具有许多独特的响应和输运性质,其中一个关键问题是这些性质是否对无序具有鲁棒性以及是否发生安德森局域化。非微扰拓扑效应(涡环)激发和Berry相位在无序时间-研究了反转不变的3d Weyl半金属,证明了在将无序平均扩散子描述为任意净拓扑项及其离域化的非线性西格玛模型中,手征对称性得以恢复结果在足够短的长度尺度上不起作用。安德森局域化发生在足够强的无序,我们预测,手征性和相关现象消失在这样的转变。我们揭示了一种源于Berry相位的机制,这种机制阻碍了这种局域化效应,我们发现由于涡旋环的Berry相位阻碍了安德森局域化,涡旋环之间和散射路径之间发生了相消干涉,我们强调了Berry相位的适用性。我们的理论的候选外尔材料,我们指出,我们的理论与最近的实验发现的不存在手性异常的非中心对称外尔半金属的一致性。
2018-04-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Statistics of resonance poles, phase shifts and time delays in quantum chaotic scattering for systems with broken time reversal invariance
假设随机矩阵描述封闭混沌量子系统的统计特性是有效的,我们解析地研究了描述开放混沌系统散射特性的S-矩阵的统计特性。在本文的第一部分中,我们试图系统地揭示所谓的随机(海德堡)方法来混沌量子散射的基本思想。然后,我们专注于系统的破坏时间反演不变性耦合到连续通过M个开放通道。利用超对称方法,我们得到:(i)复能量平面上S矩阵极点(共振)密度的显式表达式;(ii)S矩阵本征相位密度的参数关联函数的显式表达式。我们用它来找到这些本征相位相对于能量(“部分延迟时间”)以及相对于任意外部参数的导数的分布。
1997-01-07 chao-dyn cond-mat.mes-hall nlin.CD
Supercurrent rectification with time-reversal symmetry broken multiband superconductors
本研究探讨了时间反演对称性破缺的多带超导体中约瑟夫森结的非互易超电流,通过带间相位失配、散射及相位阻挫实现整流,并揭示了三带系统中的六角形节点线及三重符号交替结构,为探测自旋单态多带超导提供了标志。
2024-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spontaneous thermal Hall conductance in superconductors with broken time-reversal symmetry
在最近的凝聚态实验中,人们对热导张量的非对角分量--热霍尔电导率(THC)进行了广泛的研究,以研究分数量子自旋液体和量子霍尔系统。在零磁场下,时间反演对称性(TRS)破缺系统的THC自发地变为非零,并且可以有来自拓扑保护边缘态的贡献。在这里,我们专注于一个额外的体效应,在TRS破碎超导体的杂质机制。受$Sr_2 Ru O_4$的启发,计算了低温THC [Sup. Sci.和技术。29,085006(2016)]的点杂质诱导的手性p波超导体。与THC的拓扑部分相比,这种贡献可以大几个数量级,因为它与费米能级的态密度成比例。受TRS破缺超导体的启发,最近还提出了SrPtAs和$_2$ RuO $_4$可能是d波,我们计算了THC到$i.$有限温度$ii.$ d波配对态,$iii.$有限尺寸杂质。对于这项研究,非平衡准经典Keldysh格林函数形式主义。THC的计算通过系统的扩展的准经典输运方程在质心梯度,自洽。$κ_{ij}$在低温下($T \to 0$)通过解析获得,在有限温度下通过数值获得。我们发现,杂质机制是占主导地位的$κ_{yx}$在有限的温度下相比,除了在非常低的temperates.There有两个实验签名IM $κ_{yx}$上的拓扑部分:一个非单调的温度依赖性和作为温度的函数,取决于散射过程的符号变化。
2019-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetic Field Response and Chiral Symmetry of Time Reversal Invariant Topological Superconductors
本文研究了具有或不具有共存手征对称性的一维时间反转不变量(TRI)超导体(DIII类)的Majorana Kramers对的磁场响应。对于连续TR和手征不变性,(Z_2)DIII不变量和(Z)手征不变量的非平凡值的参数区域一致。然而,断裂的TR可能会或可能不会伴随着断裂的手征性,如果手征对称性是未断裂的,在给定的一端的马约拉纳费米子(MF)对生存的TR对称性在垂直于自旋轨道耦合场的整个平面的损失。相反,我们表明,破碎的手征可能会或可能不会伴随着破碎的TR,如果TR是不间断的,对MF生存的损失破碎的手征。除了解释文献中提出的所有DIII类TS系统的异常磁场响应之外,我们还提供了一种现实的途径来设计“真正的”TR不变TS,其在每个端部的MF对被任意方向上的应用塞曼场分裂。我们还证明,相当普遍的,分裂的MF TR-破缺领域在TRI超导体是高度各向异性的自旋空间,即使在没有拓扑手征对称性。
2013-11-04 cond-mat.mes-hall quant-ph
Magneto-optical Kerr effect in Weyl semimetals with broken inversion and time-reversal symmetries
外尔半金属的能带结构的拓扑性质导致了许多独特的输运和光学性质。例如,描述电磁波在具有破缺的时间反演和反演对称性的外尔半金属中的传播,例如,需要通过轴子场$θ\left( \mathbf{r},t\right) =2\mathbf{b}\cdot \mathbf{r}-2b_{0}t,$修改麦克斯韦方程组,其中$θ\left( \mathbf{r},t\right) =2\mathbf{b}\cdot \mathbf{r}-2b_{0}t,$是两个手性相反的外尔节点之间的波矢量空间中的分离,而$2\hslash b_{0}$是它们的能量分离。本文从理论上研究了外尔半金属中轴子项$b_{0}$和$\bf{b}$如何改变克尔转动和椭圆角$θ_{K}\left( ω\right) $和$ψ_{K}\left( ω\right) $的频率行为。法拉第和Voigt配置被认为是因为它们提供不同的信息的电子跃迁和等离子体激元激发。我们推导出的克尔角首先没有外部磁场中的极化的旋转只是由于轴子项,其次在一个强磁场中,这些条款与磁场的回转效应竞争。在后一种情况下,我们集中在超量子极限的费米能级位于手征朗道水平和克尔和椭圆角有更复杂的频率和磁场行为。
2022-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Photo control of transport properties in disorderd wire; average conductance, conductance statistics, and time-reversal symmetry
本文研究了光作用下一维无序导线的全电导统计。我们发展了周期性驱动系统的传输矩阵方法,用于分析具有小光频率的大系统的电导,其中相干光子散射不仅对电导分布的平均值而且对电导分布的形状都起着重要的作用。光作用下的平均电导是动态局域化与有效维数增加竞争的结果,并随驱动振幅的变化呈现非单调性。另一方面,电导分布的形状显示交叉现象,在中间的无序强度,光的应用显着改变的分布从对数正态分布到正态分布。此外,我们提出无序系统的电导可以通过设计光的形状、频率和振幅来控制。驱动场形状的改变控制了时间反转对称性,无序系统表现出与静态弱局域化中已知的负磁阻类似的行为。光的频率和振幅的微小变化导致电导的大变化,表现为巨光响应。我们的工作推进的角度来控制的平均值以及全电导统计的相干驱动无序系统。
2012-01-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall quant-ph