周期驱动系统中的拓扑现象

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shao_xiao_dong
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近数十年中,人们有幸见证了一个深刻而奇妙的物理领域的蓬勃发展,即凝聚态中的拓扑物态。人们寻找着各种拓扑材料与拓扑现象,它们由体系的拓扑量子数如陈数、Z2拓扑数等等来表征。而时间周期驱动的系统,由于其更加丰富的拓扑相,也吸引着越来越多的物理学家的目光。这篇博士毕业论文的主要内容就是在介绍拓扑物态和时间周期系统的Floquet理论的基础上,讲述两个相关的工作,即两个周期驱动系统下的新奇的拓扑现象。在第一个工作中,我们运用Floquet理论,展示了在圆偏振光驱动下的三维滑移堆垛石墨烯结构所具有的Floquet外尔费米子。在光场频率的调控中,Floquet子能带会交叠,产生半狄拉克点;进一步可以劈裂成两个手性相反的外尔点。降低频率可以使外尔点在动量空间中移动,但它们不会碰到一起,因而无法被湮灭掉。在有限层的堆垛下,体系在表面布里渊区会有费米弧连接两个相反手性外尔点的投影。这种由于Floquet子能带的交叠而呈现出的Floquet外尔费米子提供了一种便于实验调节的研究外尔费米子的途径。在另一个工作中,我们展示了在两个相互垂直的交变电场的周期驱动下的二聚链所具有的Floquet量子棘轮效应。棘轮效应指的是在交变的外场驱动的非对称系统所产生的单向的流,这种效应在机械和热力学领域用来从热涨落中收集有用的能量或从交变周期驱动中实现直流输运。在我们的体系中,周期驱动的二聚链等效于静电场下的二维格点模型,我们发现这个二维格点模型是拓扑非平庸的,具有非零的霍尔电导,进一步地得到沿着链方向的量子化的棘轮电流。这个脉冲形式的棘轮流在一个周期中的平均值等于二维格点模型量子化的霍尔电导乘上驱动频率。这种新奇的拓扑现象对于设计低能耗的稳定的量子器件和电子材料十分有意义。
其他文献
高温超导混合态的输运性质是超导研究中的重要问题.尹道乐老师已经从GL理论出发,导出了一个精确的扩展幂律方程.该方程很好地描述了涡旋玻璃相变点附近的伏安特性.运用这一方
  本文提出了模块化设计思想以设计和合成具有特定功能的纳米孔洞的金属-有机超分子骨架材料,设计和合成了一系列金属-有机超分子骨架结构,并较系统地研究了它们的性质。  本
本文利用无催化剂的简单热蒸发的方法,成功地合成了新颖的氧化锌纳米图钉,其形貌是在直径均匀的纳米柱的顶端,有一个相对尺度很大的超薄的六角形小帽子。同时,成功地制备出了大量
本研究使用小角X射线反射率、X射线光电子能谱、原子力显微镜和扫描电子显微镜等测试手段研究了超导、介电和铁电多层膜的微结构。论文工作的主要内容和结论为: 一YBa2Cu3O
光子晶体是近十几年发展起来的一个新兴领域,制备并研究二阶非线性极化率周期变化的非线性光子晶体成为目前研究的热点,用非线性光子晶体拓宽光学频域、制作光学器件是非线性光
  本文利用多体相互作用势模拟研究了一系列的简单熔体(包括Ag,Al,Au,Co,Cu,Mg,Ni,Pb,Pd,Pt,Rh,和Si),在不同标度因子作用下的扩散系数标度关系。我们所得的结果支持早先由Rosenfeld
本文对直接法在单波长异常衍射法中的应用作了系统的研究,主要包括四个方面的内容: 一、使用直接法和不使用直接法的对比。利用单波长异常衍射法(SAD)测定蛋白质的晶体结构,
高功率全固态光参量振荡器(OPO)具有高平均功率和宽调谐等优点,属光参量振荡器的重大发展方向之一,在生物医学、光谱学、材料加工、科学研究及国防等方面有广阔的应用,已成为近
本论文从准一维纳米材料制备入手,进而设计、制备并测量了多种纳米器件,讨论了其物理机制或进行了计算模拟。 为器件的制备和研究作准备,用改进的电弧放电法制备了高品质多壁
本论文利用纳米材料构建了包括晶体管、传感器和显示器的微纳器件,研究了其基本特性。这些微纳器件是系统集成的最基本和最重要的单元。本论文工作旨在利用微电子技术和纳米技