近日,我院凝聚态理论与计算团队在非平衡局域化相变的研究中取得重要进展。该团队首次系统研究了从无能隙扩展态出发的Aubry-André模型中局域化相变的驱动动力学,揭示了扩展态初态对非平衡标度行为的决定性影响,相关成果已发表于国际权威期刊《Physical Review Research》。

长期以来,局域化相变的驱动动力学研究多集中于初始局域态,其行为可由Kibble-Zurek机制(KZM) 描述。然而,扩展态作为一种典型的无能隙初态,其驱动动力学是否符合KZM及其推广形式——有限时间标度(FTS)理论,一直缺乏系统性研究。
本研究以Aubry-André模型为平台,通过线性驱动准周期势强度穿越临界点,从数值模拟出发,分析了逆参与率(J)和瞬时基态能量偏差(D) 的标度行为。研究发现,从扩展态出发的驱动动力学满足FTS的适用性判据(Z'<r),并首次推导出适用于该情形的标度函数。这些函数在快驱动(大R)与慢驱动(小R)区间表现出显著差异,且与从局域态出发的标度行为完全不同,凸显了初态性质对非平衡动力学的关键调控作用。数值模拟表明,标度关系在广泛的系统尺寸与驱动速率范围内保持稳健,为今后在冷原子与光晶格实验中的验证提供了理论依据。
《Physical Review Research》是美国物理学会旗下权威期刊,最新中科院分区为物理与天体物理2区Top期刊。期刊以开放获取模式快速发表物理学及交叉学科前沿突破性成果,已建立广泛学术影响力,是物理学界公认的高水平出版平台。
该成果是我院凝聚态理论与计算团队成员翟良君(通讯作者)、王歆钰(第一作者)、於文静(共同一作)、孙月梅共同合作完成。此次研究得到了国家自然科学基金项目(项目编号:12274184、12404105)、江苏省“青蓝工程”、江苏省自然科学基金(项目编号:BK20233001)、江苏省前沿材料物理与器件重点实验室(项目编号:KJS2351)以及江苏省高等学校自然科学研究面上项目(项目编号:24KJB140008)的资助。
(图/文:王歆钰 审核:陈雪平 编辑:李姗)
