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随机波导在安德森局域化过渡区及单参数标度下的微波电导

无序系统与神经网络 2014-02-18 v2 介观与纳米尺度物理 统计力学

摘要

无序系统中电子与经典波的输运性质取决于其距离自由扩散波与局域化波之间安德森局域化相变的远近。在一维样品中,当长度远大于局域化长度(LξL\gg \xi)时,平均输运的抑制与电导相对涨落的增强与局域化的单参数标度(SPS)理论相关。然而,由于难以制备电子波函数具有时间相干性的统计等价样品系综,迄今为止尚未在实验上证实 SPS。本文展示了微波辐射透射率 TT(即无量纲电导的类比量)在随机多通道系统中的 SPS 现象。我们表明,当 L4ξL\sim4\xi 时,传输矩阵(TM)的单个本征值主导透射,且 lnT\ln T 的分布呈高斯型,其方差等于 lnT-\ln T 的平均值,这与 SPS 的猜想一致。对于处于局域化过渡区的样品(LξL\sim\xi),我们发现 lnT\ln T 呈现单侧分布。这种反常分布可以通过传输矩阵 τ\tau 本征值的电荷模型来解释,其中电荷间的库仑相互作用模拟了传输矩阵本征值间的排斥作用。我们进一步表明,在局域化极限下,TT 与有效传输本征值数的联合分布决定了单入射通道的强度与总透射的概率分布。

关键词

引用

@article{arxiv.1303.1133,
  title  = {Microwave conductance in random waveguides in the crossover to Anderson localization and single parameter scaling},
  author = {Zhou Shi and Jing Wang and Azriel Z. Genack},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1303.1133},
  year   = {2014}
}

备注

5 pages, 6 figures. PNAS (2014)