中文题名: | 若干非平衡自由费米子系统中的拓扑性质 |
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保密级别: | 公开 |
论文语种: | chi |
学科代码: | 070205 |
学科专业: | |
学生类型: | 博士 |
学位: | 理学博士 |
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学位年度: | 2024 |
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研究方向: | 拓扑物态、非平衡系统 |
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提交日期: | 2024-01-11 |
答辩日期: | 2023-12-06 |
外文题名: | The topological properties in certain non-equilibrium free fermionic systems |
中文关键词: | |
外文关键词: | Open quantum systems ; Floquet systems ; Non-Hermitian systems ; Topological states |
中文摘要: |
拓扑物态是最近四十年来凝聚态物理的前沿研究方向,它最初是在二维量子霍尔体系中发现的。随着实验技术的进步,拓扑在物理学各个领域中的作用变得越来越重要。 本文研究了若干非平衡自由费米子系统中的物理性质,包括其中的拓扑结构和相应的动力学效应。主要涉及到三种非平衡系统:开放量子系统、受到周期驱动的Floquet(弗洛凯)系统以及非厄米系统。 第一章为绪论,我们首先详细介绍了对厄米系统中的拓扑物态进行分类的“Ten-fold way”,以及对非厄米系统中的拓扑物态进行分类的“38-fold way”。 第二章介绍了研究自由费米子开放系统的一般方法。此类系统的动力学演化由一个非厄米矩阵(阻尼矩阵)完备地描述,其本征值谱对应于这个系统的刘维尔谱。 在第三章中,我们提出了双重阻尼矩阵的概念,这个非厄米矩阵中存在定义良好的虚能隙。 第四章研究了周期脉冲驱动的陈绝缘体中的拓扑性质,其中周期脉冲驱动力为其Dirac哈密顿量中的质量项。以周期脉冲驱动的Qi-Wu-Zhang(QWZ)模型为例,其拓扑性质由Floquet算符描述。通过分析其所对应的Bloch矢量空间中的拓扑结构,我们讨论了这个模型的拓扑性质并给出了它的拓扑相图,其中我们用Floquet陈数$C_F$来表征该模型的拓扑性质。 第五章考虑了在二维拓扑物态的边界上引入不可逆跃迁之后的现象,此时系统的边界上存在着具有复费米波速的非厄米手性边界态。 第六章中,我们总结了本文的主要工作,对可能的实验现象以及未来的研究方向进行了讨论。 |
外文摘要: |
About forty years ago, the topological state of matter is discovered in the two dimensional quantum hall system, since then, the topological states become the frontier of condense matter physics, and it is still true up till now. From then on, the topology becomes more and more important in the field of physics as the development of experimental techniques. Furthermore, due to the great success of "Ten-fold way" that achieved in the classification of topological states, the concept of topology has extended into non-equilibrium systems in the recent twenty years. Generally speaking, the non-equilibrium systems are correspond to the open systems which are coupled to the environment, these systems are closely related to the real experiment, and it has attracts lots of attention because there exist extraordinary topological states and have astonishing dynamical effects. |
参考文献总数: | 134 |
馆藏地: | 图书馆学位论文阅览区(主馆南区三层BC区) |
馆藏号: | 博070205/24006 |
开放日期: | 2025-01-11 |