Models of plastic depinning of driven disordered systems
讨论了两类具有历史依赖动力学的受驱无序系统模型。第一类通过相邻自由度之间的非单调应力传递将局部惯性纳入动力学中。第二类允许由于强无序和驱动的相互作用而扩散拓扑缺陷。在平均场论中,两种模型都表现出三临界点作为无序强度的函数。在弱无序时,退钉扎是连续的,滑移状态是唯一的。在强无序时,退钉扎是不连续的和滞后的。
2005-03-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Wave Transport in One-Dimensional Disordered Systems with Finite-Size Scatterers
本文研究一维无序系统中的波输运问题,其中链的散射体是具有统计独立强度的$n$势垒和阱,其空间扩展$ł_c$可以包含任意数目的$δ/2π$波长,其中$δ= k l_c$ .我们分析了链的平均Landauer电阻和传输系数作为$n$和相位参数$δ$的函数。对于弱散射体,我们发现:i)称为I的状态,其与$n$的电阻的指数行为相关,ii)称为II的状态,其用于在$π$附近的$δ$,其中系统几乎是透明的并且较少局部化,以及iii)正好在状态II的中间,其用于非常接近$π$的$δ$,形成带隙,其随着$n$的增加而变得更加明显。在区域II中,平均Landauer电阻和透射系数都显示出$n$和$δ$的振荡行为。系统的这些特性是用解析方法得到的,有些是精确的,有些是近似的。理论和模拟之间的协议是优秀的,这表明了这些系统的实验研究的强烈动机。我们还提出了一个定性的讨论结果。
2015-03-28 cond-mat.dis-nn
Localization properties of driven disordered one-dimensional systems
我们将局域化长度的定义推广到由时间周期势驱动的无序系统,并使用Floquet-Green函数形式。我们在一维紧束缚模型中研究了它对驱动场的振幅和频率的依赖性,其中晶格中具有不同的无序度。与自主系统相比,被驱动系统的定位长度可以根据驱动的频率而增加或减少。我们研究了局域长度与粒子能量的关系,证明了它总是周期性的。它的最大值不一定像在非驱动情况下那样位于频带中心。我们研究了绝热极限,通过引入一个唯象的非弹性散射率,限制了低频场的离域效应。
2006-06-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Response of a quantum disordered spin system to a local periodic drive
我们考虑一个具有淬火无序的一维自旋链系统,其中存在局域周期驱动。我们研究了Floquet基础上的系统的时间演化,并评估保真度的敏感性,这是一个衡量一个给定的状态如何变化的小扰动下,一个弱的周期性驱动的状态。我们证明了保真度磁化率在不同的无序实现的统计特性可以用来识别系统的两个阶段:(1)多体局域化阶段,其中磁化率呈现长尾,而其平均值随着无序度的增加而迅速下降;(2)遍历阶段,其中磁化率分布很窄,其平均值对无序度的依赖性很弱。对于具有十个或更多自旋的系统,两相之间磁化率平均值的这种区别很容易发展。因此,最近建立的量子比特网络受到本地驱动器可以模拟系统的动力学在多体局域化制度。我们还表明,自旋积累速度与保真度磁化率相关,也可以用来区分这两个阶段。
2020-01-30 cond-mat.dis-nn
Mode-Locking in Driven Disordered Systems as a Boundary-Value Problem
我们将无序介质中的锁模作为边值问题来研究。针对最简单的一类锁模模型,其中包括一个单一的驱动过阻尼自由度,我们开发了一种分析方法,以获得的Arnol'd舌头的形状在制度的低交流驱动振幅或高交流驱动频率。该方法对扇形钉扎电位是精确的,并易于适用于其他钉扎电位。它是对基于著名的Shapiro的论点的分析的补充,该论点在大驱动振幅或低驱动频率的微扰区中成立,其中钉扎效应较弱。
2008-01-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Dissipation indicates memory formation in driven disordered systems
无序和无定形的材料通常保留着它们自制备以来所经历的扰动的记忆。研究这些记忆是理解这类具有挑战性的系统的一个途径,但它通常需要测量响应外部驱动的局部结构变化的能力。在这里,我们表明,耗散是一个通用的宏观指标的记忆最大的扰动。通过实验在周期性驱动下的褶皱片,我们表明,耗散瞬时增加时,第一次超过最大的扰动,由于不可逆的结构变化与独特的统计。这是用来设计新的存储器读出协议的基础上,全球观察。这种方法的普遍适用性表明,揭示了类似的记忆效应在三维非晶态固体。
2023-02-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Optimal stochastic unraveling of disordered open quantum systems: application to driven-dissipative photonic lattices
我们提出了一种有效的数值方法来计算无序开放量子系统中观测量的位形平均值,该系统的动力学可以通过随机轨道来解开。我们证明了最佳采样的轨迹和无序配置简单地实现通过考虑一个随机的无序配置为每个单独的轨迹。作为第一个应用,我们利用本方法研究了无序对两种不同区域中驱动耗散玻色-哈伯德模型物理的作用:(i)对于强相互作用,我们研究了无序一维链中费米子化玻色子的耗散物理;(ii)对于弱相互作用,我们研究了二维正方晶格中在位非均匀性对一级耗散相变的作用。
2019-02-17 cond-mat.dis-nn quant-ph
Absence of self-averaging in the complex admittance for transport through disordered media
作为边界微扰实验的一般模型,对一维无序介质中的随机游走模型进行了理论研究。结果表明,当跳变率$w_i$为幂律分布$ρ(w_i)\sim {w_i}^{α-1} (0 < α\leq 1)$的随机变量时,实验得到的复导纳不是自平均的。更确切地说,无序平均导纳$<χ>$的频率依赖性与任何样品的导纳$χ$的频率依赖性不一致。这意味着$<χ>$的Cole-Cole图显示出与每个样品的$χ$的Cole-Cole图不同的形状。利用推广的中心极限定理,研究了一个玩具模型不存在自平均的条件。高维介质也进行了研究,结果表明,二维或三维介质的复导纳也是非自平均的。
2003-01-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Einstein relation for a driven disordered quantum chain in subdiffusive regime
当量子粒子与巡游硬核玻色子耦合时,它在强无序链上以亚扩散方式传播。我们建立了一个广义爱因斯坦关系(GER),这种次扩散蔓延到一个不寻常的随时间变化的漂移速度,这似乎是一个恒定的电场的结果。我们表明,GER仍然有效,远远超出了政权的线性响应。定性地说,当非线性场效应导致类斯塔克局域化时,它适用于最强驱动。基于全量子演化的数值计算证实了更简单的速率方程的玻色子辅助局域安德森状态之间的过渡。
2019-05-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Chirality-driven delocalization in disordered waveguide-coupled quantum arrays
本文从理论上研究了一维量子发射体阵列中通过波导模手性耦合的定向非对称耦合与无序之间的竞争。我们的计算揭示了本征态空间分布的高度非平凡的相图,非单调地依赖于无序和方向性强度。耦合不对称性的增加驱动了从本体中的安德森局域化通过离域态到阵列边缘处的手性诱导的局部化的转变。与直觉相反的是,这种转变并没有被强烈的无序所掩盖,反而变得更加尖锐。我们的研究结果可能是重要的快速发展领域的波导量子电动力学,其中手征相互作用和无序起着至关重要的作用。
2022-10-08 cond-mat.dis-nn quant-ph
Robust pseudogap across the magnetic field driven superconductor to insulator-like transition in strongly disordered NbN films
利用低温扫描隧道谱(STS)研究了强无序NbN薄膜中超导态的磁场演化,该薄膜具有磁场调谐的超导体到类绝缘体的转变.样品的传输测量揭示了特征磁场,其将电阻随温度降低而降低的低场状态(即dR/dT > 0)和dR/dT < 0的高场状态分开。然而,STS成像的超导状态揭示了一个平稳的演变跨越这个领域和存在一个强大的赝隙两侧的这个特征字段。我们的结果表明,超导体-绝缘体转变可能是由超导分数随磁场的收缩所驱动的一种相变。
2019-09-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Dynamics of a disordered, driven zero range process in one dimension
我们研究了一个驱动的零程过程,该过程模拟了一个封闭的吸引力粒子系统,该系统以依赖于站点的速率跳跃,其稳态随密度的增加而呈现出凝聚过渡。我们用解析和数值方法研究了一维稳态下质量涨落的动力学性质,并表明在密度无序平面的某些区域,输运性质是反常的。我们还确定的形式的标度函数,它描述了作为时间的函数的冷凝物的增长,从一个均匀的密度分布。
2003-09-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Persistent memory in athermal systems in deformable energy landscapes
我们发现,记忆可以编码在一个模型非晶态固体进行非热振荡剪切变形,并在一个类似的自旋模型与无序的相互作用,共享一个可变形的能量景观的功能。当这些系统经受振荡剪切变形时,当振幅低于“局部化”阈值时,它们保留在训练阶段中施加的变形振幅的记忆。值得注意的是,使用这种无热、无噪声的协议可以存储多个持久存储器。这种记忆的可能性被证明是链接到存在的塑性形变和相关的极限环穿越的系统,表现出雪崩统计也看到在相关的上下文中。
2013-12-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
The disordered-free-moment phase: a low-field disordered state in spin-gap antiferromagnets with site dilution
自旋能隙反铁磁体的位置稀释导致局部自由矩,这可以在二维和更高的维度反铁磁有序。在这里,我们展示了如何一个弱的磁场驱动这个有序的无序状态到一个新的无序的自由时刻相,其特征在于形成的本地单相邻的时刻和本地化的时刻对准反平行的领域。这种无序相的特征在于不存在间隙,就像玻色玻璃中的情况一样。相关的场驱动的量子相变是一致的超流玻色玻璃转变的普遍性。无序自由矩相位的鲁棒性及其突出特征,特别是磁化曲线中的一系列伪平台,使其易于接近并与实验相关。
2006-11-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Quantum jumps in driven-dissipative disordered many-body systems
本文通过形变Lindblad主方程研究驱动-耗散无序多体系统中量子跃迁对局域化转变的影响,发现减少量子跃迁可促进局域化相的出现。
2024-05-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Driven depinning of strongly disordered media and anisotropic mean-field limits
通过强无序驱动的扩展系统建模一般使用粗粒度的自由度,弹性相互作用的方向平行于驱动力和滑动沿至少一个方向横向的运动。这样一个模型的实现是一个横向粘性耦合的弹性通道的集合。在无限范围内的限制,这个模型有一个三临界点分离的区域,其中的退钉是连续的,在普适类的弹性退钉,从一个区域,其中的退钉是滞后的。许多文献中讨论的集体运输模型是一般模型的特殊情况。
2003-02-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Creep motion of elastic interfaces driven in a disordered landscape
在无序地形上的弹性界面的热激活蠕变运动是玻璃宇宙动力学的最好例子之一。在过去的30年里,由于优雅的缩放参数,复杂的分析计算,高效的优化算法和创造性的实验之间富有成效的相互作用,它的理解已经发展。在这篇文章中,从先驱的论点,我们审查的主要理论和实验结果,导致当前的物理图片的蠕变制度。特别是,我们讨论了最近的作品揭示集体性质的这种超慢动作的基本激活事件。我们发现,这些事件控制的平均速度的接口和集群成“蠕变雪崩”统计相似的确定性雪崩观察到的脱钉临界阈值。最近在磁畴壁的实验中观察到了激活事件的相关时空模式。出现的物理图片预计是相关的一个大家庭的无序系统热激活动力学。
2020-01-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Moving Wigner Glasses and Smectics: Dynamics of Disordered Wigner Crystals
我们研究了受驱动的经典维格纳固体与带电杂质的淬火无序相互作用的动力学。对于强无序,初始运动是塑性的--以交叉弯曲通道的形式。为了增加驱动力,无序的维格纳玻璃可以重新排序为移动的维格纳近晶-电子在非交叉的1D通道中移动。这些不同的动态相位可以与传导噪声和I(V)曲线相关。对于强无序,我们显示临界电压的开始就在脱钉。我们还获得了动态相图驱动维格纳固体,并证明有一个有限的阈值横向滑动,最近发现实验。
2000-07-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Nonequilibrium Kosterlitz-Thouless transition in a three-dimensional driven disordered system
我们在随机场XY模型中证明了一个三维的Kosterlitz-koreless(KT)相变,它是由热平衡驱动的。采用自旋波近似和泛函重整化群方法,在弱无序区,三维驱动随机场XY模型呈现准长程序相,其中关联函数呈现幂律衰减,其非普适指数依赖于无序强度.这一结果与以前的数值研究报告是一致的。我们进一步发展了一个唯象理论的三维KT过渡,考虑到涡的影响。该理论的要点在于,系统相对于垂直于驱动方向的平面的横截面基本上与二维纯XY模型相同。
2018-09-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
A Driven Disordered Systems Approach to Biological Evolution in Changing Environments
种群的生物进化由适应度景观控制,适应度景观是从基因型到适应度的地图。然而,一个适应度景观取决于生物体的环境,并在不断变化的环境中的进化仍然知之甚少。我们研究了一个特定的抗生素耐药性细菌的进化模型,其中抗生素浓度是一个环境参数和适应度景观纳入适应低和高抗生素浓度之间的权衡。随着适应度梯度的演化动力学,系统在缓慢变化的抗生素浓度下的进化类似于外部驱动下无序物理系统的非热动力学。利用这种相似性,我们表明,我们的模型可以被描述为一个相互作用的滞后元件的系统。在驱动无序系统的情况下,抗生素浓度循环下的适应性进化被发现表现出滞后回线和记忆形成。我们得到了一些准静态浓度变化的分析结果。我们还进行了数值模拟,以研究如何修改这些影响下的驱动协议,其中浓度在离散的步骤中改变。我们的方法提供了一个一般的框架,研究图案的演化动力学在生物系统在不断变化的环境。
2022-09-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft q-bio.PE
Localization and delocalization properties in quasi-periodically driven one-dimensional disordered system
系统地研究了时间连续一维Anderson模型在$M$色准周期谐振子扰动下量子扩散的定域和离域问题,这在预备信[PRE { \bf 103},L040202(2021)]中已有部分报道.我们详细研究了该模型关于三个参数的定域-离域特性:无序强度$W$,扰动强度$ε$和颜色数$M$,它起到类似的空间维度的作用。特别是,注意力集中在局域化-离域转变(LDT)的存在和它的临界性质。对于$M\geq 3$的LDT存在和正常的扩散恢复到一个临界强度$ε$以上,和扩散动力学的特性模拟的扩散过程预测的随机扰动安德森模型,即使$M$是不是很大。这些结果与时间离散量子映射的结果进行了比较,即,安德森地图和标准地图。进一步讨论了离域动力学的特点,并与无静态无序部分的极限模型进行了比较。
2022-02-17 cond-mat.dis-nn quant-ph
Exact multi-electronic electron-concentration dependent ground-states for disordered two-dimensional two-band systems in presence of disordered hoppings and finite on-site random interactions
在Bravais晶格提供的固定晶格拓扑结构中,考虑了无序跳跃和无序排斥有限Hubbard相互作用,研究了量子力学二维无序双带型多体模型中依赖于电子浓度的多电子基态.所得到的基态失去了独立电子近似下的本征函数特征,微扰地与非相互作用但无序的情况无关,描述了由电子浓度驱动的局域-离域跃迁,具有高度简并和顺磁性.
2003-11-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Drive-specific adaptation in disordered mechanical networks of bistable springs
本文数值研究受驱双稳态弹簧无序力学网络,揭示吸引子会针对外驱模式微调,呈现低功吸收和超常稳定性,从而支持在广阔构型景观中发现目标响应状态。
2019-08-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech nlin.AO
Diffusion and transport in locally disordered driven lattices
研究了在经典哈密顿驱动的晶格中无序对粒子密度演化的影响。如果无序是局部的晶格的一个有限的子域内,出现强尾的密度分布,甚至朝着更大的位置增加,从而产生一个高度非高斯粒子密度演化。作为关键的潜在机制,我们确定了未微扰系统的混合相空间中不同成分之间的转换,这是由无序引起的。基于引入混沌和规则分量之间的个别转换率,开发了一个理论模型,该模型正确地预测了粒子密度的标度。无序对输运性质的影响进行了研究,其中一个显着增强的运输的情况下,本地化的障碍,从而形成强烈对比,仅仅是弱修改的运输全球性的障碍。
2016-04-11 cond-mat.dis-nn nlin.CD physics.atom-ph
Oscillatory athermal quasi-static deformation of a model glass
本文用计算机模拟了三维模型玻璃成形机致密非晶样品的振荡非热准静态剪切变形。动态过渡观察到的变形的振幅是不同的:对于大的振幅值的系统表现出扩散行为和初始条件的记忆损失,而本地化观察到的振幅小。我们的研究结果表明,在驱动胶体系统中发现的相同类型的过渡存在于非晶态固体(例如金属玻璃)的情况下。的转变的发病被证明是相关的发病的能量耗散。剪切带观察到大系统的尺寸,但不影响过渡的质量方面。
2013-02-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Dynamical Phase Transitions In Driven Integrate-And-Fire Neurons
我们探讨了一个集成和消防神经元与振荡刺激的动力学。由于神经元的自然放电周期和振荡节律之间的竞争而产生的挫折,导致了渐进锁相模式和有序动力学的丰富结构。这些状态之间的相变可以分为切线或不连续分叉,每一个都有自己的特征标度律。不连续分叉表现出一种新的相变,可以被看作是连续和一阶之间的中间,而切线分叉表现得像连续过渡与发散的相干尺度。
2007-10-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech q-bio.NC
Observation of subdiffusive dynamic scaling in a driven and disordered Bose gas
本研究探讨了强周期驱动和弱无序条件下盒型阱囚禁玻色气体的动力学,发现无相互作用时系统呈现动量空间亚扩散标度,随相互作用增强则过渡为波湍流。
2023-12-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas nlin.CD
Disordered Chern insulator with a two step Floquet drive
我们探讨的物理陈绝缘体进行两步Floquet驱动。我们分析得到的相图,并表明,该系统可以表现出不同的拓扑相位特征的存在和手性的边缘模式的Floquet准能谱的两个散装差距,周围$0$和$π$。我们发现系统的相位依赖于驱动的平均值而不依赖于驱动的振幅。表征相位的体积拓扑不变量可以通过将一段时间内的酉演化映射到能量平凡但拓扑非平凡的时间演化来提取。大量的拓扑不变量的存在下,淬火无序的数值研究揭示了新的过渡诱导强无序(i)从不同的拓扑平凡的绝缘体阶段和(ii)从平凡的拓扑安德森绝缘体阶段在中间的无序强度。准能谱的水平统计的仔细分析表明,在这些过渡附近的“悬浮湮灭”机制。
2016-12-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Quantum transport in a driven disordered potential: onset of directed current and noise-induced current reversal
研究了一维关联无序势场中量子波包的运动。长程势关联的存在允许局域态和扩展态的存在。弱的依赖于时间的扰动形式的波动平面波叠加到潜在的。这个模型可以在光学囚禁冷原子的实验中实现。随时间变化的微扰导致局域态和扩展态之间的跃迁。由于时空对称性的破坏,产生了与类波微扰同方向的原子流。然而,它表明,微扰只能在一定的时间间隔内拖动原子,然后电流改变其方向。扰动带宽和/或幅度的增加导致电流反转时间的减少。我们认为,发病的电流反转与动量空间中的扩散的不均匀性。
2015-02-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas quant-ph