論文の概要: Non-perturbative dynamics of flat-band systems with correlated disorder
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2305.18759v2
- Date: Fri, 21 Jun 2024 09:23:11 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-06-24 20:47:12.356392
- Title: Non-perturbative dynamics of flat-band systems with correlated disorder
- Title（参考訳）: 相関障害を有するフラットバンド系の非摂動力学
- Authors: Qi Li, Junfeng Liu, Ke Liu, Zi-Xiang Hu, Zhou Li,
- Abstract要約: 本研究では, 相関障害の存在下でのフラットバンド格子上のガウス波パケットの時間発展に関する数値計算法を開発した。
この手法を1次元(1次元)クロススティッチモデルで検証する。
障害は1Dフラットバンド状態に保たれるが、そうでなければ局所的に保たれる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.580323133885933
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We develop a numerical method for the time evolution of Gaussian wave packets on flat-band lattices in the presence of correlated disorder. To achieve this, we introduce a method to generate random on-site energies with prescribed correlations. We verify this method with a one-dimensional (1D) cross-stitch model, and find good agreement with analytical results obtained from the disorder-dressed evolution equations. This allows us to reproduce previous findings, that disorder can mobilize 1D flat-band states which would otherwise remain localized. As explained by the corresponding disorder-dressed evolution equations, such mobilization requires an asymmetric disorder-induced coupling to dispersive bands, a condition that is generically not fulfilled when the flat-band is resonant with the dispersive bands at a Dirac point-like crossing. We exemplify this with the 1D Lieb lattice. While analytical expressions are not available for the two-dimensional (2D) system due to its complexity, we extend the numerical method to the 2D $\alpha-T_3$ model, and find that the initial flat-band wave packet preserves its localization when $\alpha = 0$, regardless of disorder and intersections. However, when $\alpha\neq 0$, the wave packet shifts in real space. We interpret this as a Berry phase controlled, disorder-induced wave-packet mobilization. In addition, we present density functional theory calculations of candidate materials, specifically $\rm Hg_{1-x}Cd_xTe$. The flat-band emerges near the $\Gamma$ point ($\bf{k}=$0) in the Brillouin zone.
- Abstract（参考訳）: 本研究では, 相関障害が存在する場合の平面格子上のガウス波パケットの時間発展に関する数値計算法を開発した。
そこで本研究では,所定の相関関係を持つランダムなオンサイトエネルギーを生成する手法を提案する。
本手法は, 1次元(1次元)クロススティッチモデルを用いて検証し, 乱れた進化方程式から得られた解析結果とよく一致した。
これにより、1Dフラットバンド状態が局所的に保たれたままに保たれるという過去の知見を再現することができる。
対応する障害適応進化方程式で説明されるように、そのようなモビライゼーションは分散バンドに対する非対称な障害誘発結合を必要とし、これはディラック点のような交差において、フラットバンドが分散バンドと共鳴しているときに、一般には満たされない条件である。
これを1Dリーブ格子で例示する。
解析式はその複雑さのため2次元(2D)システムでは利用できないが、数値法を2D $\alpha-T_3$モデルに拡張し、乱れや交叉によらず、初期フラットバンドウェーブパケットがその局在を保っていることを確かめる。
しかし、$\alpha\neq 0$のとき、ウェーブパケットは実空間でシフトする。
我々はこれをベリー位相制御、障害誘発波状パケットの安定化と解釈する。
さらに、候補物質の密度汎関数理論計算、具体的には$\rm Hg_{1-x}Cd_xTe$を示す。
フラットバンドはブリルアンゾーンの$Gamma$ point(\bf{k}=$0)の近くで現れる。
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