論文の概要: Squeezing Quantum States in Three-Dimensional Twisted Crystals
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.16602v1
- Date: Wed, 25 Sep 2024 04:01:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-27 05:45:19.458903
- Title: Squeezing Quantum States in Three-Dimensional Twisted Crystals
- Title（参考訳）: 3次元ツイスト結晶におけるスクイーズ量子状態
- Authors: Vo Tien Phong, Kason Kunkelmann, Christophe De Beule, Mohammed M. Al Ezzi, Robert-Jan Slager, Shaffique Adam, E. J. Mele,
- Abstract要約: 波動力学の基本的な考え方は、周期媒質内の伝播は、保存された結晶モータが離散格子変換の集合に置換されたときにそれらの変換を定義するブロッホ波によって記述できるということである。
不規則な空間周期が競合する順序づけられた材料では、この一般的な原理は効果がなく、しばしば劇的な結果をもたらす。
例えば、電荷またはスピン密度波からの対称性の破れた結晶、結晶学的に禁止された点対称性の回折パターンを生成する準周期格子、層間の相対的な回転(ツイスト)を持つ2次元格子のスタックなどがある。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: A fundamental idea in wave mechanics is that propagation in a periodic medium can be described by Bloch waves whose conserved crystal momenta define their transformations when displaced by the set of discrete lattice translations. In ordered materials where incommensurate spatial periods compete, this general principle is rendered ineffective, often with dramatic consequences. Examples are crystals with broken symmetries from charge or spin density waves, quasiperiodic lattices that produce diffraction patterns with crystallographically forbidden point symmetries, and stacks of two-dimensional lattices with a relative rotation (twist) between layers. In special cases when there is a small difference between the competing periods, a useful work-around is a continuum description where a periodic long-wavelength field produces Bragg scattering that coherently mixes short-wavelength carrier waves. In this work, we advocate an alternative approach to study three-dimensional twisted crystals that replaces their spectrally congested momentum-space Bloch band structures with a representation using squeezed coherent states in a Fock space of free-particle vortex states. This reorganization of the Hilbert space highlights the crucial role of the Coriolis force in the equations of motion that leads to unconventional phase space dynamics and edge state structure generic to a family of complex crystals.
- Abstract（参考訳）: 波動力学の基本的な考え方は、周期媒質内の伝播は、保存された結晶モータが離散格子変換の集合に置換されたときにそれらの変換を定義するブロッホ波によって記述できるということである。
不規則な空間周期が競合する順序づけられた材料では、この一般的な原理は効果がなく、しばしば劇的な結果をもたらす。
例えば、電荷またはスピン密度波からの対称性の破れた結晶、結晶学的に禁止された点対称性の回折パターンを生成する準周期格子、層間の相対的な回転(ツイスト)を持つ2次元格子のスタックなどがある。
競合する周期に小さな差がある場合、有用な回避策は、周期的な長波長場が短波長キャリア波をコヒーレントに混合するブラッグ散乱を発生させる連続体記述である。
本研究では,自由粒子渦状態のフォック空間における圧縮コヒーレント状態を用いた表現を用いて,スペクトル的に凝縮した運動量空間のブロッホバンド構造を置き換える3次元ねじれ結晶の研究を提唱する。
このヒルベルト空間の再組織化は、コリオリス力の運動方程式における決定的な役割を浮き彫りにして、非伝統的な位相空間のダイナミクスや複雑な結晶の族に一般的なエッジ状態構造をもたらす。
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