論文の概要: Kibble-Zurek behavior in a topological phase transition with a quadratic band crossing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.19780v2
• Date: Fri, 18 Oct 2024 07:42:10 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-08 14:27:29.651128
• Title: Kibble-Zurek behavior in a topological phase transition with a quadratic band crossing
• Title（参考訳）: 二次帯域交差を伴う位相相転移におけるキブル・ズールクの挙動
• Authors: Huan Yuan, Jinyi Zhang, Shuai Chen, Xiaotian Nie,
• Abstract要約: Kibble-Zurek (KZ) メカニズムは、連続対称性を破る遷移でシステムを駆動する際のスケーリングの振る舞いを記述している。 これまでの研究では、KZ様のスケーリング挙動は、Qi-Wu-Zhangモデル(2D)とSu-Schrieffer-Heegerモデル(1D)のトポロジ的遷移にも関係していることが示されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.5964577257298522
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Kibble-Zurek (KZ) mechanism describes the scaling behavior when driving a system across a continuous symmetry-breaking transition. Previous studies have shown that the KZ-like scaling behavior also lies in the topological transitions in the Qi-Wu-Zhang model (2D) and the Su-Schrieffer-Heeger model (1D), although symmetry breaking does not exist here. Both models with linear band crossings give that $\nu=1$ and $z=1$. We wonder whether different critical exponents can be acquired in topological transitions beyond linear band crossing. In this work, we look into the KZ behavior in a topological 2D checkerboard lattice with a quadratic band crossing. We investigate from dual perspectives: momentum distribution of the Berry curvature in clean systems for simplicity, and real-space analysis of domain-like local Chern marker configurations in disordered systems, which is a more intuitive analog to conventional KZ description. In equilibrium, we find the correlation length diverges with a power $\nu\simeq 1/2$. Then, by slowly quenching the system across the topological phase transition, we find that the freeze-out time $t_\mathrm{f}$ and the unfrozen length scale $\xi(t_\mathrm{f})$ both satisfy the KZ scaling, verifying $z\simeq 2$. We subsequently explore KZ behavior in topological phase transitions with other higher-order band crossing and find the relationship between the critical exponents and the order. Our results extend the understanding of the KZ mechanism and non-equilibrium topological phase transitions.
• Abstract（参考訳）: Kibble-Zurek (KZ) メカニズムは、連続対称性を破る遷移でシステムを駆動する際のスケーリングの振る舞いを記述している。 従来の研究では、KZ様のスケーリング挙動はQi-Wu-Zhangモデル (2D) とSu-Schrieffer-Heegerモデル (1D) のトポロジ的遷移にも関係していることが示されたが、対称性の破れはここでは存在しない。 線形帯域交差を持つどちらのモデルも$\nu=1$と$z=1$を与える。 線形帯域通過を超えるトポロジカル遷移において、異なる臨界指数が取得できるかどうか疑問である。 本研究では,2次帯域交差を持つトポロジカル2次元チェッカーボード格子のKZ挙動について検討する。 クリーンシステムにおけるベリー曲率の運動量分布の単純さと、従来のKZ記述とより直感的な類似である混乱系における領域様局所チャーンマーカー構成の実空間解析の2点から検討する。 平衡では、相関長は$\nu\simeq 1/2$で分岐する。 そして、トポロジカル位相遷移でゆっくりと系を焼くことで、フリーズアウト時間 $t_\mathrm{f}$ と未凍長スケール $\xi(t_\mathrm{f})$ が KZ のスケーリングを満足し、$z\simeq 2$ を検証できることが分かる。 その後、他の高次帯域通過と位相相転移におけるKZ挙動を探索し、臨界指数と順序の関係を見出す。 我々の結果は、KZ機構と非平衡トポロジカル相転移の理解を拡大する。

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