РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ФАЗ В ОДНОМЕРНОЙ ЛОКАЛИЗАЦИИ И ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В ОДНОМОДОВЫХ ВОЛНОВОДАХ
- Авторы: Суслов И.М1
-
Учреждения:
- Институт физических проблем им. П.Л. Капицы Российской академии наук
- Выпуск: Том 165, № 2 (2024)
- Страницы: 233-249
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0044-4510/article/view/256483
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0044451024020093
- ID: 256483
Цитировать
Аннотация
Локализация электронов в одномерных неупорядоченных системах обычно описывается в рамках приближения случайных фаз, когда распределения фаз φ и θ, входящих в трансфер-матрицу, считаются однородными. В общем случае приближение случайных фаз нарушается, и уравнения эволюции (при изменении длины системы L) содержат три независимые переменные - ландауэровское сопротивление ρ и комбинированные фазы ψ = θ − ' и χ = θ + '. Фаза χ не влияет на эволюцию ρ и не рассматривалась в предыдущих работах. Распределение фазы при изменении энергии электрона E испытывает своеобразный фазовый переход в точке E0, состоящий в появлении у мнимой части. Распределение сопротивлений P(ρ) не имеет сингулярности в точке E0 и переход выглядит ненаблюдаемым в электронных системах. Однако теория одномерной локализации непосредственно применима к распространению волн в одномодовых волноводах. Оптические методы более эффективны и обеспечивают возможность измерения фаз ψ и χ. С одной стороны, это делает наблюдаемым фазовый переход в распределении P(ψ), который можно рассматривать как "след" от порога подвижности, сохраняющийся в одномерных системах. С другой стороны, фаза χ становится наблюдаемой: это делает актуальным вывод уравнения для ее эволюции, который производится ниже. Релаксация распределения P(χ) к предельному распределению P∞(χ) при L → ∞ описывается двумя экспонентами, показатели которых испытывают разрыв второй производной при изменении энергии E.
Об авторах
И. М Суслов
Институт физических проблем им. П.Л. Капицы Российской академии наук119334, Москва, Россия
Список литературы
- P.W. Anderson, D. J. Thouless, E. Abrahams, and D. S. Fisher, Phys. Rev. B 22, 3519 (1980).
- R. Landauer, IBM J. Res. Dev. 1, 2 (1957); Phil. Mag. 21, 863 (1970).
- В. И. Мельников, ФТТ , 782 (1981).
- A. A. Abrikosov, Sol. St. Comm. 37, 997 (1981).
- N. Kumar, Phys. Rev. B 31, 5513 (1985).
- B. Shapiro, Phys. Rev. B 34, 4394 (1986).
- P. Mello, Phys. Rev. B 35, 1082 (1987).
- B. Shapiro, Phil. Mag. 56, 1031 (1987).
- И. М. Лифшиц, С. А. Гредескул, Л. А. Пастур, Введение в теорию неупорядоченных систем, Наука, Москва (1982).
- C. W. J. Beenakker, Rev. Mod. Phys. 69, 731 (1997).
- X. Chang, X. Ma, M. Yepez, A. Z. Genack, Москва, P. A. Mello, Phys. Rev. B 96, 180203 (2017).
- L. I. Deych, D. Zaslavsky, and A.A. Lisyansky, Phys. Rev. Lett. 81, 5390 (1998).
- L. I. Deych, A. A. Lisyansky, and B. L.Altshuler, Phys. Rev. Lett. 84, 2678 (2000); Phys. Rev. B 64, 224202 (2001).
- L. I. Deych, M. V. Erementchouk, and A.A. Lisyansky, Phys. Rev. Lett. 90, 126601 (2001).
- И. М. Суслов, ЖЭТФ 156, 950 (2019).
- I. M. Suslov, Phil. Mag. Lett. 102, 255 (2022).
- И. М. Суслов, ЖЭТФ 162, 750 (2022).
- S. I. Bozhevolnyi and I. M. Suslov, Phys. Scr. 98, 065024 (2023).
- I. M. Suslov, Adv. Theor. Comp. Phys. 6, 77 (2023).
- Н. Мотт, Э. Дэвис, Электронные процессы в некристаллических веществах, Мир, Москва (1982).
- V. V. Brazhkin and I. M. Suslov, J. Phys. Cond. Matt. 32, 35LT02 (2020).
- И. М. Суслов, ЖЭТФ 158, 911 (2020).
- W. H. Press, B. P. Flannery, S. A. Teukolsky, and W. T. Wetterling, Numerical Recipes in Fortran,
- Cambridge University Press (1992).
- S. John, Phys. Rev. Lett. 53, 2169 (1984).
- P. Van Albada and A. Lagendijk, Phys. Rev. Lett. 55, 2692 (1985).
- P. W. Anderson, Philos. Mag. B 52, 505 (1985).
- S. John, Phys. Rev. Lett. 58, 2486 (1987).
- D. S. Wiersma, Nature Photon. 7, 188 (2013).
- S. I. Bozhevolnyi, V. S. Volkov, and K. Leosson, Phys. Rev. Lett. 89, 186801 (2002).
- Zh. Shi, M. Davy, and A. Z. Genack, Opt. Express 23, 12293 (2015).
- Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, Электродинамика сплошных сред, Наука, Москва (1982).
- Ч. К. Као, Нобелевская лекция по физике, УФН 180, 1350 (2010).
- D. W. Pohl, W. Denk, and M. Lanz, Appl. Phys. Lett. 44, 651 (1984).
- D. W. Pohl and L. Novotny, J. Vac. Sci. Technol. B 12, 1441 (1994).
- A. L. Lereu, A. Passian, and Ph. Dumas, Int. J.Nanotechnol. 9, 488 (2012).
- G.Binning, C. F. Quate, and C. Gerber, Phys. Rev. Lett. 56, 930 (1986).
- E. Meyer, Progress in Surface Science 41, 3 (1992).
- G.Binning and H.Rohrer, Helv. Phys. Acta. 55, 726 (1982).
- S. I. Bozhevolnyi, V. A. Zenin, R. Malreanu, I.P.Radko, and A. V. Lavrinenko, Opt. Express 24, 4582 (2016).
- I. M. Vellekoop and A. P. Mosk, Phys. Rev. Lett. 101, 120601 (2008).