Московский физико-технический институт

Лаборатория теоретической нанофизики (лаборатория закрыта 31.12.2016)

Ближайшие семинары по квантовой нанофизике
colloquium, пятница 5 апреля 2019 г., , 11:30

Владимир Кравцов

Correlation-induced localization

Conventional Anderson localization is due to destructive interference of matter waves described by local random Hamiltonians. Correlations in random diagonal elements of such a Hamiltonian are known to favor delocalization. Recently systems with non-local Hamiltonians become experimentally accessible. We consider two families of such random matrix Hamiltonians with correlations in the long-range hopping terms and demonstrate that localization is enhanced and the wave function ergodicity is progressively degrading as the correlations become stronger.

We review the localization/delocalization criteria of Mott and Anderson and show that the former is the sufficient criterion of weak ergodicity and the latter is the sufficient criterion of localization. The fact that these two criteria are not complimentary is the reason why the non-ergodic extended (multifractal) states may exist when neither the Mott, nor the Anderson criterion is fulfilled.
We suggest a new class of random matrix models (Toeplitz RMT) with translation-invariant hopping integrals and identify the character of eigenfunction and eigenvalue statistics in them. We formulate the principles of level statistics if the type of eigenfunction statistics is known both in the coordinate and in the momentum basis and demonstrate that for the Toeplitz RMT the ergodic delocalization in the coordinate space may coexist with the Poisson level statistics.
Finally, we suggest a matrix-inversion trick that allows to identify uniquely the type of eigenfunction statistics and prove the absence of delocalized states in the bulk of spectrum of long-range Hamiltonians with deterministic (fully correlated) hopping.

Наш адрес:

г.Долгопрудный
Московский физико-технический институт
Лабораторный корпус МФТИ, к.122

контактный адрес: nanotheory@phystech.edu (заведующий лабораторией М.В.Фейгельман, зам. зав. И.В.Загороднев)

Направления исследований
  • Мезоскопические электронные системы
  • Cверхпроводящие гибридные структуры
  • Квантовые фазовые переходы
  • Спинтроника
  • Двумерный электронный газ. Квантовый эффект Холла
  • Квантовый магнетизм и системы с "топологическим порядком"
  • Физика квантовых вычислений
Недавние семинары по квантовой нанофизике
Ученый Совет ИТФ им. Л.Д.Ландау, пятница 22 марта 2019 г., ИТФ, 11:30

А.Я. Мальцев

Общие особенности угловых диаграмм проводимости металлов в сильных магнитных полях и сложность угловых диаграммах магнитопроводимости в сильных магнитных полях

Мы рассмотрим самые общие особенности угловых диаграмм проводимости в нормальных металлах со сложными поверхностями Ферми в присутствии сильных магнитных полей. Описание таких особенностей будет основано на топологическом описании динамической системы, возникающей для эволюции электронных состояний на поверхности Ферми в присутствии внешнего магнитного поля. Мы рассмотрим угловые диаграммы проводимости для нормальных (монокристаллических) металлов со сложными поверхностями Ферми в присутствии сильных магнитных полей. Поведение проводимости в этом случае сильно зависит от направления магнитного поля и устойчивые нетривиальные режимы такого поведения соответствуют при этом специальным зонам устойчивости на угловой диаграмме, отвечающим определенным (топологическим) свойствам тензора проводимости. Как мы покажем, в общем случае можно разделить такие диаграммы на два общих типа, простые (тип A) и сложные (тип B). Нас будут интересовать при этом диаграммы второго типа, обладающие рядом специфических особенностей (бесконечное число зон устойчивости, наличие хаотических режимов и т.п.), которые мы рассмотрим более подробно. По результатам работ: ЖЭТФ, т. 151, вып. 5, 944-973 (2017); ЖЭТФ, т. 152, вып. 5(11), 1053-1064 (2017) , ЖЭТФ, 154(6), 1183-1210 (2018)

Ученый Совет ИТФ им. Л.Д.Ландау, пятница 22 марта 2019 г., ИТФ, 11:30

А.Я. Мальцев, С.П. Новиков

Эргодические свойства динамических систем на двумерных поверхностях и электронные транспортные явления в нормальных металлах

В докладе обсуждается связь специальных характеристик динамических систем на поверхностях (индексов Зорича - Концевича - Форни) с поведением проводимости в металлах в сильных магнитных полях. Данное рассмотрение является важным в случае возникновения наиболее сложных (хаотических) электронных траекторий на поверхности Ферми, возможном для достаточно сложных поверхностей и специальных направлений магнитного поля. Как можно показать, упомянутые характеристики имеют непосредственное отношение к поведению магнитопроводимости, таким образом, можно в принципе говорить о возможности их экспериментального определения в соответствующих случаях. По результатам работы: Труды МИАН, том 302, (2018) стр. 296–315

Семинар сектора квантовой мезоскопики, пятница 15 марта 2019 г., ИТФ, 15:00

А.В. Лункин

Геометрический подход к решению SYK

(по мотивам изучения статьи А.Ю. Китаева)

Ученый Совет ИТФ им. Л.Д.Ландау, пятница 15 марта 2019 г., ИТФ, 11:30

А.В. Лункин, К.С. Тихонов, М.В. Фейгельман

SYK model with quadratic perturbations: the route to a non-Fermi-liquid

Модель SYK (Sachedev-Ye-Kitaev) описывает систему случайно взаимодействующих майорановских фермионов без квадратичных членов в гамильтониане. В пределе большого числа фермионов (N) и низких температурах (T « J, где J - характерный масштаб взаимодействия) функция Грина модели, в седловом приближении, имеет не ферми-жидкостное поведение G(t) ~ t^(-1/2). Однако, седловые уравнения обладают высокой симметрией и допускают замену t на произвольную монотонную функцию f(t). Такое решение имеет только SL(2,R) симметрию. Понижение симметрии от полной группы репараметризаций до SL(2,R) приводит к сущестованию мягкой моды, которая становится существенна при NT « J . Функция Грина на самых больших временах меняет свою асимптотику на G(t) ~ t^(-3/2).
В нашей работе мы исследуем влияние квадратичного возмущения на это поведение. Наивное рассмотрение седловых уравнение показывает, что на больших временах ферми-жидкостное поведение должно восстанавливаться. Однако, возникает вопрос: что, произойдёт если эти времена будут столь большими, что нужно учитывать флуктуации мягкой моды? Рассматривая второй порядок теории возмущения мы показываем, что существует ненулевой интервал амплитуд возмущений, когда поведение функции Грина не меняется, сохраняя асимптотику G(t) ~ t^(-3/2). Это позволяет надеяться на использование модели SYK для построения контролируемой теории не-фермижидкостного поведения сильно взаимодействующих фермионов.