LC电路中的拓扑安德森相变

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拓扑态自提出以来,一直是物理学中重要的研究方向。在对量子自旋霍尔态的无序效应的研究中,科学家发们现了由无序引起的拓扑相变,称为拓扑安德森相变。并且这种相变过程可以推广到其它不同的系统中。此外,在LC电路中模拟拓扑态在这些年也引起了巨大的关注,相比于传统的方法,LC电路中的格点之间的耦合更易于操控,物理量也更容易探测。本文从理论上研究了 LC电路系统中的拓扑安德森相变问题。基于非对易几何拓扑不变量计算和输运模拟,我们证实了 LC电路中能够存在拓扑安德森相变。确定了该拓扑相存在的参数区间,以及最易于实现的参数位置。同时,我们不仅通过引入非精确接地电感研究了 LC电路中无序的实现,还阐明了非精确接地电感引起的无序与安德森无序的差别。我们发现当误差较大时,拓扑安德森相变会由于无序偏离均匀分布而被抑制。相比于光子晶体与冷原子体系,LC电路中的格林函数与波函数均可直接测量,由此我们给出了两种实验上可行的探测手段,同时测量透射率与波函数分布。此外,我们给出了实现拓扑相的体系最小尺寸要求。这些结果对于在LC电路中实现拓扑安德森绝缘体具有指导价值,并能够更深入的体现其拓扑性质。
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