一维准周期光晶格中的局域化

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玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的实现标志着一个超冷原子全新领域的开启。把冷原子囚禁在光晶格中可以用来模拟多样的晶体结构,这对研究传统固体物理的性质提供了新的可能性。量子系统中的无序和相互作用是凝聚态物理学中极为重要的课题。安德森的开创性工作指出,无相互作用的粒子在随机无序势中展示了安德森局域化现象。在三维系统中会出现迁移率边,迁移率边是划分扩展和局域态的边界。而在一维和二维中,任意小的随机性无序都可以使所有单粒子态局域化。最近,介于随机无序和周期势之间的一维准周期势引起了人们的广泛关注,并且在一维准周期势形成的系统中观测到了扩展和局域态的转变.本文首先介绍了双色光晶格的实验实现,并且引入了描述系统局域化性质的重要序参量:熵,逆参与率,结构熵等。通过数值对角化分析了不同的准周期势形成的光晶格中单粒子的局域化行为,例如一维的类马修势和缓变势等。在此基础上,本文主要通过精确对角化的方法重点研究了由两个非公度晶格叠加而成的双色光晶格势中粒子的局域化现象。以一维Aubry-Andre模型为例,研究了系统局域特性。Aubry-Andre模型在非公度化参数α(?)1的情况下发现,在调制强度λ<2t时,存在两对类迁移率边,定义扩展区域与临界区域的能量边界为E1c±,临界区域和局域区域的能量边界E2c±我们研究了类迁移率边随着系统参数变化的情况,其中E1c±的位置并不随非公度化参数α的改变而改变,满足E1υ±=±|2t-λ|。类迁移率边E2c±的位置同时依赖于非公度化参数和调制强度,并且在非公度参数趋近于零的极限下,E1c±和E2c±重合,而系统尺寸不改变类迁移率边的位置。在λ>2t区域,我们通过计算逆参与率以及Shannon熵,发现带心和带边区域具有不同的局域化行为。另一方面,对于存在近邻相互作用的小尺寸系统,只显示遍历相,并没有出现多体局域化转变,然而,对于α=((?)-1)/2的情况系统存在多体局域化转变,我们相信这一现象与系统的尺寸有关。
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