非平衡多引线 Luttinger 液体结中的涌现手性

我们研究通过 $N$ 引线结（$N\geq 3$）的无自旋 Luttinger 液体导线在费米液体库施加偏置电压下的电荷输运。特别地，我们考虑 Y 结，这是一种隧穿实验的典型装置。在该装置中，其中一条臂（“隧穿针尖”）中的电子-电子相互作用强度不同于另外两条臂（共同构成“主导线”）。对于结的通用单粒子 $S$ 矩阵，我们发现施加于主导线上的偏置电压 $V$——即便是对称施加——会在针尖导线中产生正比于 $|V|$ 的电流。我们在由结的时反与宇称对称哈密顿量所描述的装置中，辨识出这种非平衡诱导“涌现手性”的两种机制。它们是：(i) 有效磁通的出现，打破时反对称性；以及 (ii) 装置宇称破缺不对称性的出现，二者均正比于相互作用强度和电压符号。由机制 (i) 在针尖导线中产生的电流让人联想到哈密顿量打破时反对称性的系统线性响应中的霍尔电流；然而，此处无任何磁场或局域磁矩。类似地，机制 (ii) 可被视为一种涌现的“光生伏打效应”；然而，在主导线内部存在反演对称性的情况下。非平衡手性意味着当主导线被 $\it ac$ 电压偏置时，针尖中的电流发生整流。