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固体中耗散离散时间晶体的临界性与刚性

统计力学 2022-06-01 v2 材料科学 强关联电子 量子物理

摘要

我们考虑一个由 π-脉冲序列周期驱动的耗散量子伊辛模型,并研究固体中的耗散离散时间晶体(DTCs)。在该模型中,自旋间的相互作用自发破缺离散时间平移对称性,产生耗散 DTC,其中两个铁磁态被每个脉冲交替切换。我们利用 Bloch-Redfield 方程微观描述了因与平衡热浴热接触而产生的通用耗散。与其他 DTC 研究相反,只要温度足够低,该耗散无需精细调节即可稳定而非破坏 DTC 序。借助时间依赖平均场理论并自洽求解周期驱动、耗散与 DTC 序参量,我们研究了非平衡 DTC 相变并确定了临界指数,包括一个动力学指数。我们还发现了无平衡对应物的相变:周期驱动与耗散的非平凡相互作用在固定温度下改变脉冲间隔时引发重返 DTC 相变。此外,为展示 DTC 的刚性,我们考虑不完美的 π-脉冲,表明 DTC 对小的缺陷是鲁棒的,并发现对于较大缺陷可出现离散时间准晶体(DTQC)。结合磁性材料中的实验方案,我们的结果为在真实固态材料中实现 DTC 和揭示非平衡临界现象铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.00591,
  title  = {Criticality and Rigidity of Dissipative Discrete Time Crystals in Solids},
  author = {Koki Chinzei and Tatsuhiko N. Ikeda},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.00591},
  year   = {2022}
}

备注

20 pages, 9 figures, 1 table