序
通俗 物理:统计与量子物理
责编:艾清
二维费米气体中标度稳固 性反常破缺
在简谐势阱中,零程相互作用的二维费米气体的呼吸模式频率,由其哈密顿量的标度稳固 性所确定。在量子化理论中,通过引入作为正规子的二维散射长度,标度稳固 性会发生破缺。这是在超冷原子领域中一个量子反常的例子,而且会导致云团整体 呼吸模式的频率偏移。在这篇文章中,Holten等人研究了在强耦合区的双组份费米气体的这种反常频移。他们丈量了远离标度稳固 性效果 之外显著的上移,批注 晰 强耦合相关性。此视察意味着在强耦合二维费米气体中标度稳固 性是反常破缺的。(刘宁)
Anomalous Breaking of Scale Invariance in a Two-Dimensional Fermi Gas
M. Holten, et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 120401 (2018)
强耦合费米气体中的
量子反常和2D-3D转变
Peppler等人提出了在简谐势阱中,通过二维到三维转变的费米气体整体 振动的实验研究。尤其是,他们丈量了可调相互作用的高度扁圆气体的径向单极振动或呼吸模式的频率。呼吸模式频率由绝热压缩来设置,而且可探讨 热力学状态方程。在2D情形 下,通过δ势的原子相互作用的动力学标度对称性,展望 了呼吸模式恰恰 发生在两倍的简谐势阱频率上。可是 重整化量子要领引入一个新的长度标度可以使此经典标度稳固 性发生破缺,导致所谓的量子反常。他们专注于丈量位于标度稳固 性展望 之上的2D域,给一系列的耦合强度提供了量子反常的证据,而且预示了原子相互作用的基本δ势模式的失效。通过改变原子数,他们能调制化学势,而且视察到了在2D到3D热力学极限下呼吸模式频率的平滑演化。(刘宁)
Quantum Anomaly and 2D-3D Crossover in Strongly Interacting Fermi Gases
T. Peppler, etal.
Phys. Rev. Lett. 121, 120402 (2018)
带有自旋轨道耦合正常玻色气体的
量子自旋动力学
在这篇文章里,Tang和Zhang研究了有自旋轨道耦合的双组分玻色气体的自旋动力学,并实现在冷原子实验中。他们导出了数密度、自旋密度以及它们的关联流的耦合流体动力学方程。只关注准一维情形 ,他们在绝热和非绝热域都获得了自旋螺旋结构的剖析 解和其动力学。在绝热的情形 下,横向自旋在短时极限下抛物线式地衰减,在长时极限下,指数衰减,这取决于初始极化方式。相反,在非绝热的情形 下,横向自旋密度和电流以一种类似于在无阻尼LC电路中电荷-电流的方式振动。他们还讨论了Rabi耦合对短时极限下自旋动力学的影响。最后,他们用87Rb的实验参数,展示了自旋动力学的时间尺度是毫秒到秒量级,而且它们可以由实验视察到。(刘宁)
Quantum Spin Dynamics in a Normal Bose Gas with Spin-Orbit Coupling
Wai Ho Tang and Shizhong Zhang
Phys. Rev. Lett. 121, 120403 (2018)
在最佳功率周围 循环调控功率的涨落
凭证 热力学定律,没有热机可以凌驾卡诺循环的效率。这种效率向来 陪同着功率输出和适用 的设计而镌汰 ,针对功率举行 了优化,通常实现了更少的功率。近年来,人们提出了在大功率下实现卡诺效率的种种方案。然而,热力学的不确定性关系意味着稳态热性能在这种状态下事情是以热机(功率)极不行靠的大涨落为价钱的。在本文中,Holubec和Ryabov证实 晰 这种不良的权衡关系(效率-功率的制约关系)可以在准静态条件下通过循环操作来战胜 。作者们用一个与实验相关且准确 可解的过阻尼布朗热机模子 说明晰 形式化的效果 。本文的研究强调,循环热机和准静态热机所履历 的是差异的随机历程。(马宇翰)
Cycling Tames Power Fluctuations near Optimum Efficiency
Viktor Holubec and Artem Ryabov
Phys. Rev. Lett. 121, 120601 (2018)
量子丈量和关联中的最优功提取与热力学
Manzan等人剖析 了间接量子丈量在从非平衡态的量子系统中提取功这一历程中的作用。特殊 地,作者们研究了怎样 使用 共享在待研究系统和附加辅助系统之间的相关性来获取功,其中丈量导致的反作用引入了非通俗 的热力学权衡。作者们提出了从经典关联和量子关联中提取功的最佳的状态依赖协议,后者可通过失谐来丈量。本文的定量剖析 确定,虽然通过对系统执行局部操作可以完全提取经典关联中功的部门,可是 会见与量子失谐相关的功需要特定的驱动协议,该协议包罗系统和辅助系统间的相互作用。(马宇翰)
Optimal Work Extraction and Thermodynamics of Quantum Measurements and Correlations
Gonzalo Manzano, et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 120602 (2018)
非局部Schloegl自催化模子 中非一连 相变
——非平衡Gibbs相律的丢失和再泛起
Liu等人研究了Schloegl模子 (或接触历程),其中方形网格上的粒子以一定速率p湮灭,并以kn=n(n−1)/[N(N−1)]的速率在有n粒子群集 的尺寸为N的相空间ΩN规模内的空位格点上发生。模拟展现 了占有 态和真空态之间的不一连 过渡,但由这些状态之间的平面界面的稳固 性决议 的平衡速率p=peq取决于在ΩN上的界面取向。在大ΩN极限下,系统的行为听从一连 性方程。这些也依赖于界面取向和形状,但奇异 的peq=0.2113763204的泛起划定了一条吉布斯相律。(马宇翰)
Discontinuous Phase Transitions in Nonlocal Schloegl Models for Autocatalysis: Loss and Reemergence of a Nonequilibrium Gibbs Phase Rule
Da-Jiang Liu, Chi-Jen Wang, et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 120603 (2018)
引力与天体物理
导读:郭敏勇;责编:高思杰
带电暗物质引起的21厘米涨落信号
第一颗恒星形成的时代,被称为宇宙黎明时期,而且已经成为寻找暗物质的一个新领域。特殊 是,声称第一个测到的21厘米信号显示出超出预期的更深的全局吸收特征,这可能是由低的重子温度引起的,并被诠释 为重子和暗物质之间电磁相互作用的标志。这个假设有一个引人注目的展望 :重子的速率 依赖性冷却会带来高温度各向异性。可是 ,为了与其他的宇宙学视察保持一致,只有部门暗物质允许带电并因此会发生相互作用。文章中,作者首次盘算了由带电暗物质引起的21厘米涨落,包罗所有流体组合前后的演化。他们发现,对于相同的参数,能够诠释 异常的21厘米吸收信号,而且,暗物质的带电量,不管是任何百分比,都市发生具有奇异 声谱的新的21厘米颠簸,而且振幅高于其他任何已知的作用效果。这些涨落与通常的绝热各向异性无关,而且可以用干预干与仪视察到,好比低频阵列和再电离的氢时期阵列,从而为探测宇宙黎明时期的暗物质提供了一种新要领。
21-cm Fluctuations from Charged Dark Matter
Julian B. Muñoz, et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 121301 (2018)
基本粒子与场论
责编:晁伟、刘晓辉
强耦合各向异性规范理论和全息术
本文对各向异性、非共形和约束规范理论举行 非微扰研究,这些理论在引力中是通过爱因斯坦-轴-dilaton系统全息地实现的。在真空中,作者的解决方案形貌 了从UV中的共形场理论到IR中的通用标度解的重整化群演化,其具有通用超标量破损 和动力学指数θ和z。本文将全息c定理推广到各向异性的情形。在有限温度下,作者发现各向异性变形降低了禁闭-去禁闭的相变温度,批注 仅基于各向异性的逆磁催化的可能替换 诠释 。作者还研究各向异性理论中的输运和扩散特征 ,特殊 是视察到横向于各向异性偏向的混沌的扩散和生长特征的蝴蝶速率 在IR中饱和了一个恒定值,该值可以凌驾共形值给出的界线 。
Strongly Coupled Anisotropic Gauge Theories and Holography
Dimitrios Giataganas, et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 121601 (2018)
Lovelock引力中重大 性的增添 率
使用重大 性=作用量框架,本文盘算了Lovelock引力中带电黑洞重大 性的晚期增添 。本文的盘算是由以下事实来促进的:Wheeler-DeWitt补丁的零界线 在晚期没有孝顺 ;来自于节点的基本孝顺 被明确 的很好。晚期生长速率 降低到与内部和外部视界相关的内部能量的差异,而且在质量远远大于电荷的极限中,作者重现了2M/π 的效果 ,其修正正比于偶数维(界线 )中最高的Locklock耦合。作者发现,在某些最小质量低于该质量的情形 下,纵然黑洞包罗非简并视界,重大 性仍然有用 。
Complexity Growth Rate in Lovelock Gravity
Pablo A. Cano, et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 121602 (2018)
平面极限之外的双共形结构
N=4超对称杨米尔斯理论的平面散射振幅展现出对称性和结构,它们组成了振幅的相对简朴的剖析 性子 的基础,例如仅有对数奇点且在无限 远处没有极点。最近的事情在种种非通俗 的例子中批注 ,平面扇区的简朴剖析 性子 可以存活到非平面扇区,可是 这尚有 待于从潜在的对称性中去明确 。在本文中,作者明确地批注 ,对于无限类非平面积分,它们涵盖了N=4超对称杨米尔斯理论中双圈四点和五点振幅的所有次领头阶色孝顺 ,存在类似于双共形稳固 性的对称性。一个自然的意料 是这对于理论所有圈图级的振幅都建设。
Dual Conformal Structure Beyond the Planar Limit
Zvi Bern, et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 121603 (2018)
视察到希格斯衰变到底夸克
本文给出了尺度模子 (SM)希格斯衰变到一对底夸克的视察效果 。该效果 的主要孝顺 来自于对W或Z玻色子(VH)与希格斯陪同发生的历程在包罗0、1或2个带电轻子和两个识此外底夸克喷注的末态中的搜索。搜索的数据来自于CMS实验2017年岁 录的质心能为13TeV、亮度为41.3fb-1的数据样本。当把之前的质心能为7或8TeV的数据与13TeV的数据团结 来搜索VH历程时,在125GeV处视察到过量的事务 ,显著度为4.8个尺度误差 ,其中尺度模子 希格斯的期望为4.9。响应 的丈量信号强度为1.01±0.22。该效果 与CMS实验在其他历程中对H→b¯b的搜索相团结 给出的显著性为5.6(5.5)个尺度误差 ,信号的强度为1.04±0.20。
Observation of Higgs Boson Decay to Bottom Quarks
A. Sirunyan et al.(CMS Collaboration)
Phys. Rev. Lett. 121, 121801 (2018)
不行见中微子衰变
解决IceCube的径迹和级链冲突
IceCube中微子实验在两种事务 拓扑结构中检测高能天体中微子:径迹和级链。由于每种事务 拓扑的味组成差异,径迹和级链可以用于测试中微子性子 和背后天体物理源的中微子发生气 制。假设中微子发生的传统模子 ,与两个通道相关的IceCube数据相互之间的主要 度大于3σ。具有寿命τ/m=102s/eV的不行见中微子衰变模子 解决了这种矛盾。值得一提的是,它与尺度的非衰变情形相比导致了凌驾3 σ的刷新 ,同时与所有其它的多信使视察效果 保持一致。此外,中微子不行见衰变模子 预言视察到的ντ事例数目 镌汰 了59%,这与现在 视察到的缺失一致。
Invisible Neutrino Decay Could Resolve Ice Cube’s Track and Cascade Tension
Peter B. Denton and Irene Tamborra
Phys. Rev. Lett. 121, 121802 (2018)
原子、分子与光学
导读:宋新秀;责编:张文凯
阿秒钟的Keldysh-Rutherford模子
[编辑推荐语]作者使用 Keldysh-Rutherford模子 诠释 了阿秒时钟实验中有争议的光电子隧穿时间的效果 。
以Keldysh隧道宽度作为影响参数、驱动脉冲的矢量势作为渐近速率 ,本文证实 晰 阿秒钟偏移角和卢瑟福散射角之间的显着 相似性;而且使用 等团结 能的氢化和筛选(Yukawa)电位,针对时间依赖的薛定谔方程的解来验证这一简朴模子 ,从而视察到了随着Yukawa筛选参数的转变 ,偏移角强度依赖性从类氢到“硬零”的平滑过渡。此外,作者较量 了使用经典轨迹蒙特卡罗要领获得的种种惰性气体的阿秒钟偏移角。在这所有情形 下,作者发现模子 展望 和数值盘算之间存在亲近 的对应关系。这意味着阿秒钟偏移角在很洪流平上可能是由库仑作用引起的,而且对有限隧道时间方面的诠释 发生了进一步的嫌疑 。
Keldysh-Rutherford Model for the Attoclock
Alexander W. Bray, et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 123201 (2018)
径向电荷在电磁场角动量中的作用:
自旋为3/2的光
电磁场具有线性动量和角动量,前者导致了辐射压力的存在,后者则能够将扭矩从电磁辐射转达 到物质。角动量被以为 有两个分量,一个是源于场的偏振状态,通常称为自旋角动量(SAM),另一个是源自场相位剖面中拓扑方位角电荷的存在,称为轨道角动量(OAM)。然而,这两个角动量对电磁场的总角动量的孝顺 看起来不是相互自力 的,这被形貌 为自旋-轨道耦合。几十年来,科学事情者们一直致力于明确 这种耦合的物理特征 。最近的研究证实 电磁场也一定携带稳固 的径向电荷,正如本文所讨论的那样,它在角动量中起着要害作用。在这里作者证实 晰 总角动量现实 上由三个分量组成:一个分量仅取决于场的自旋,另一个分量取决于场所携带的方位角电荷,第三个分量则取决于场的自旋和包罗的径向电荷。通过适当地控制这些径向电荷之间的数目 和耦合,就可能设计出具有所需的总角动量的电磁场。值得注重 的是,只管 光子通常被以为 是自旋量子数为1的粒子,作者还发现了没有轨道角动量和自旋角动量量子数为3/2的场。
Role of Radial Charges on the Angular Momentum of Electromagnetic Fields: Spin-3/2 Light
O. ElGawhary, et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 123202 (2018)
量子非线性所实现的非互易性
非互易器件是信号路由和噪声隔离的要害因素。量子手艺 的快速生长推动了对新一代小型化、低消耗 非互易元件的需求。在这里,本文在一维波导中使用一对可调谐超导人造原子来实验性地实现最小的被动式非互易器件。使用 人造原子的量子非线性行为,作者通过波导在很宽的功率规模内实现了非互易传输;其效果 与理论模子 一致,这批注 晰 非互易性与双量子比特非局域纠缠准暗态的布居有关,它对来自相反偏向的入射场差池称地响应。本文所做实验强调了量子相关在实现非互易行为中的作用,并为建设无磁场无源量子非互易器件开发 了一条蹊径 。
Nonreciprocity Realized with Quantum Nonlinearity
Andrés Rosario Hamann, et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 123601 (2018)
使用 整形的光子脉冲
制造自旋或运动的非经典态
本文提出了一个使用 单个光子发生自旋或运动的宏观叠加态的鲁棒性方案。纵然存在光子消耗 ,对光子的波包举行 整形也能够高质量地制备出物质的非经典态。光检测手艺 的乐成,使得该方案能够在弱相关 场下实现。作者剖析 了使用 该要领来制备薛定谔猫态的可能途径,好比使用 原子自旋的荟萃或耦合到光学谐振器的机械振荡器。该要领可以推广到制备恣意 相关 态的叠加,实现完全量子控制。本文通过展示怎样 制备Dicke或Fock态以及它们的叠加态来说明这种多功效性。
Painting Nonclassical States of Spin or Motion with Shaped Single Photons
Emily J. Davis, et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 123602 (2018)
里德堡原子量子比特的高保真控制和纠缠
引发到里德堡态的单其中性原子是量子模拟和量子信息处置赏罚 的一个很有远景 的平台。然而,迄今为止的实验希望 一直受到里德堡引发的短相关 时间和相对低的栅极保真度的限制。本文陈诉了里德堡态原子量子比特的高保真量子控制方面的希望 。通过降低激光相位噪声,本文提供的要领可以显著改善单个量子比特的相关 特征 。作者进一步证实 晰 ,这种高保真控制可通过制备保真度凌驾0.97(3)的双原子纠缠态,并通过双原子动态解耦延伸 其寿命,从而延伸到多粒子情形 。这些希望 为中性原子的可扩展量子模拟和量子盘算开发 了新的远景 。
High-Fidelity Control and Entanglement of Rydberg-Atom Qubits
Harry Levine, et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 123603 (2018)
通过二次相互作用天生
非经典机械态的混淆系统研究
本文提出了一种在混淆装置中实现机械谐振器和自旋量子比特之间的双声子相互作用的要领,而且证实 晰 这些系统纵然在存在耗散的情形 下也可以应用于发生非经典机械态。特殊 是,作者证实 晰 在量子比特的相关 驱动下实现的双声子Jaynes-Cummings哈密顿量发生了与退化参量振荡器模子 中展望 相似的耗散相变:当驱动振幅凌驾了某个阈值,驱动耗散系统维持一个混淆稳态,其由“跳跃猫”组成,即在两相之间履历 随机跳跃的猫状态。作者思量 了现实的装置,并批注 在当前手艺 可及规模内的样本中,系统具有非经典的可以由负Wigner函数表征的瞬态状态,而且能够在毫秒的时间尺度内一连 存在。
Hybrid Systems for the Generation of Nonclassical Mechanical States via Quadratic Interactions
Carlos Sánchez Muñoz, et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 123604 (2018)
使用 里德堡原子确定单光子的自由空间源
本文提出了一种有用 的自由空间方案,以明确界说的时空模式建设单光子。为此,作者首先在引发的里德堡态下制备单个源原子。源原子通过激光介导的偶极-偶极交流相互作用与基态原子组成的大系综相互作用。通过具有啁啾激光脉冲的绝热通道,在系综中发生了一个单个里德堡引发的空间扩展自旋波,陪同着源原子向另一个里德堡态转变。然后,通过相关 耦合场将整体 原子引发转换成撒播 光光子。与以前的要领相比,本文的单光子源不依赖于单个发射器与谐振腔的强耦合,也不需要配合引发的预示或原子系综中多次引发的完全里德堡壅闭 。
Deterministic Free-Space Source of Single Photons Using Rydberg Atoms
David Petrosyan and Klaus Mølmer
Phys. Rev. Lett. 121, 123605 (2018)
原子层厚度质料的量子非线性光学
通过将其放置在部门反射镜的前面,可以显著增强与谐振的原子层厚度质料相关的非线性光学响应,从而发生适用于涉及量子非线性光学的实验和应用的弱非线性系统。本文的要领是使用 了在质料和镜子之间的特定距离处发生的长寿命极化共振的非线性响应。该方案完全基于自由空间光路,无需光学腔或重大 的纳米光子结构。作者剖析 了基于二维半导体中激子-极化共振的详细 实现,并讨论了缺陷和消耗 的作用。
Quantum Nonlinear Optics in Atomically Thin Materials
Dominik S. Wild, et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 123606 (2018)
非线性动力学和流体力学
责编:兰岳恒
多体量子干预干与和非时间相关器的饱和度
有建议提出超时相关器(OTOC)可用于相互作用量子系统中混沌运动的敏感探针。它们体现出特征的经典指数增添 ,但在量子关联区超出所谓的扰动或Ehrenfest时间后会饱和。在这里,Rammensee等人提出了一个路径积分要领,用于N粒子玻色系统中OTOCs的所有 时间演化。 Rammensee等人首先展示了在τE= 1/λlogN时间内OTOCs的增添 怎样 与半经典大N极限中响应 混沌平均场运动的Lyapunov指数λ相关联。一旦凌驾τE,简朴的平均场要领就会失效 Rammensee等人确定造成饱和的响应 量子机制。为此,通过来自差异平均场解的相关 和来体现OTOC,并盘算其中的主要多体干预干与项。该要领进一步适用于牢靠 N的互补半经典极限ℏ→0,包罗量子混沌单粒子和少粒子系统。(胡婧)
Many-Body Quantum Interference and the Saturation of Out-of-Time-Order Correlators
Josef Rammensee, et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 124101 (2018)
开放式非厄米声学系统中
拓扑边缘态与异常点的同时视察
本文对开放式非厄米(有损)声学系统中拓扑掩护边缘状态和异常点的实验视察做了汇报。虽然理论基础是颠簸物理,可是 模拟和实验都是对声学系统举行 。它具有非通俗 的拓扑性子 ,可以通过Chern数来表征,只要引入合适维度即可。在模拟和实验中都可以明确地视察到单向无反射撒播 ,这是异常点泛起的标志.(胡婧)
Simultaneous Observation of a Topological Edge State and Exceptional Pointin an Open and Non-Hermitian Acoustic System
Weiwei Zhu, et al.
Phys. Rev. Lett. 121.124501 (2018)
湍流中惯性纤维的翻腾
各向异性粒子在许多情形 和工业湍流中起到很主要 的作用。它们旋转动力学的建模是一个基本的挑战,在工业历程中具有主要 影响,例如在造纸工业中。该研究视察了比Kolmogorov长度更长的中性浮力纤维的旋转速率。Bounoua等人批注 ,纤维惯性是旋转速率降低的缘故原由 。他们还提出了一个形貌 这种征象 的模子 。并引入了一个新的斯托克斯数,界说了经典细长体近似的有用 性极限。(胡婧)
Tumbling of Inertial Fibers in Turbulence
S. Bounoua, et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 124502 (2018)
极化对粒子载运流的影响
用差异水平的带电和粒子极化举行 具有介电粒子的粒子载流模拟。模拟效果 展现 了三个差异的流动区间。对于低粒子电荷和极化率,流动险些是对称的而且是非曲折的。对于强带电和极化,粒子靠近一器壁形成一连 且细密 群集 的薄片。在这南北极 端之间,粒子形成局域富含粒子区,气体围绕该区域举行 曲折流动。这些效果 批注 ,极化可以导致摩擦带电粒子负载流的特征 发生质的转变 。(胡婧)
Effects of Polarization on Particle-Laden Flows
Jari Kolehmainen, et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 124503 (2018)
等离子体与束物理
责编:陈少永
通过倾斜易磁化轴
提高波荡器永磁体的辐射阻抗
波荡器是一种用于发生正弦磁场的磁性器件,它通常由一系列稀土永磁体(REPMs)排列组成。该器件通常安装在同步辐射和自由电子激光装置中,能够对高能电子束举行 周期偏转。由于波荡器事情在强辐射情形 下,一个主要 的问题是怎样 接纳须要的措施来阻止 波荡器的性能下降,尤其是REPMs的辐射损伤。对此Bizen等人提出了一种简朴的方案,他们将每个REPM的易轴倾斜了45°,提高了波荡器REPMs的辐射阻抗。实验研究发现,该位形下REPMs的辐射阻抗相比通常波荡器的辐射阻抗提高了一个量级。(杨生鹏)
Enhancingthe Radiation Resistance of Undulator Permanent Magnets by Tilting the Easy Axis of Magnetization
Teruhiko Bizen et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 124801 (2018)
非局域热流的汤姆逊散射视察
Henchen等人使用新型汤姆逊散射手艺 丈量了激光发生的日冕等离子体中的非局域热流。丈量效果 与凭证 被测等离子体条件推断的经典值相比,小于强温度梯度区域的经典值,而与弱梯度区域的经典值一致。Vlasov-Fokker-Planck模拟自洽地盘算了电子漫衍函数,该漫衍函数被用于再现丈量到的汤姆逊散射光谱和确定热通量。多组非局域模拟估值均高于丈量值。(秦晨,牟茂淋)
Observation of Nonlocal Heat Flux Using Thomson Scattering
R. J. Henchen et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 125001 (2018)
凝聚态物理:结构
责编:马天星
无序质料蠕变破损 中的雪崩特征
作者提出了一其中尺度弹塑性模子 以形貌 无序质料中的蠕变。这些无序质料包罗了内应力耦合的局部形变事务 随温度转变 的随机激活,并导致整体 雪崩动力学。Castellanos等人通过引入局部强度的损伤来推广这种随机塑性模子 ,该局部强度随着局部塑性应变的增添 而在统计平均值上降低。该模子 捕捉了杀绝 性剪切带中且陪同着蠕变率的有限时间奇点的应变局部化破损 。雪崩统计数据在到达破损 之前的特点是雪崩指数τ的减小,在到达破损 时,它靠近 临界分支历程的典型值τ=1.5。平均雪崩率体现出与破损 的时间函数相反的Omori定律。交织雪崩时间的漫衍证实 晰 其与地震统计的熏染型余震序列(ETAS)模子 一致。(黄通昀)
Avalanche Behavior in Creep Failure of Disordered Materials
D. F. Castellanos and M. Zaiser
Phys. Rev. Lett.121, 125501 (2018)
相关 声子非谐衰变信道的直接丈量
本文通过信道分辨丈量,研究了光引发铋中相关 A1g声子的非谐振耦合配对形成高波矢量声学声子的历程。相关 声子的衰减可以明确 成参数共振的历程,原子的周期性位错调制,形成了一连 的宽频模式。这种耦合行为驱动了在A1g频率处的声子均方差位移中的时间振荡,作者通过飞秒x射线散射整个布里渊区视察到了这一征象 。Samuel等人从A1g以及其它有代表性的信道之中获得了非谐振耦合常数,这些常数与密度泛函理论盘算的效果 在统一 个数目 级。(张陆峰)
Direct Measurement of Anharmonic Decay Channels of a Coherent Phonon
Samuel W. Teitelbaum, et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 125901 (2018)
自旋-晶格耦合引起的顺磁性CrN的
异常声子寿命缩短:
团结 自旋和第一性原理分子动力学研究
作者通过团结 原子自旋动力学和第一性原理分子动力学两种要领研究了顺磁性CrN中自旋颠簸和晶格振动的相互耦合。这两个自由度是动态耦合的,将会导致非绝热效应。与绝热要领相比,这种效应抑制了低温下的声子寿命。这个动态耦合诠释 了为什么实验视察到的磁性半导体的热导率温度依赖性在磁性有序温度之上。(王婧瑶)
Anomalous Phonon Lifetime Shortening in Paramagnetic CrN Caused by Spin-Lattice Coupling: A Combined Spin and Ab Initio Molecular Dynamics Study
Irina Stockem, et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 125902 (2018)
凝聚态物理:电子性子
责编:袁喆,马锋杰,沈卡
准晶体中的量子自旋霍尔效应
和自旋Bott指数
[编辑推荐语]一种在准晶体中实现量子自旋霍尔态方案将把电子拓扑态扩展到晶体以外的非周期和非晶态系统。
只管 量子自旋霍尔效应已被普遍 研究,但迄今为止关于该效应的研究大多数局限在晶体质料中。本文中,作者提出在准晶体晶格中可以实现量子自旋霍尔效应。首先,作者证实 可以使用 自旋Bott指数来形貌 非周期和非晶形绝缘体的电子拓扑结构。接着,通过对边缘态和量子化电导间的关系举行 剖析 ,作者发现自旋Bott指数1可以确定出非平庸的量子自旋霍尔态。最后,凭证 准晶体的波函数,作者在通俗 绝缘体和弱金属相之间确定了准晶体的拓扑相区域。该发现为量子自旋霍尔效应的实现提供了新可能。(刘钱)
Quantum Spin Hall Effect and Spin Bott Index in a Quasicrystal Lattice
H. Huang and F. Liu
Phys. Rev. Lett. 121, 126401 (2018)
懦弱 拓扑性和瓦尼尔阻碍
[编辑推荐语]:区分懦弱 和稳固 的状态对于准确 判断拓扑带绝缘体至关主要 。
类如Chern绝缘体的拓扑相是由一些可累加的指标来界说的,而这些指标对平庸自由度的增添 需要是稳固 的。这种拓扑性对应的电子态不能被任何具有对称性的指数型局域瓦尼尔函数所体现。本文中,Po等人讨论了这个问题的逆命题:对瓦尼尔体现的阻碍是否就意味着存在稳固 的能带拓扑?作者给出了否认的谜底 ,并指出某些能带也可能展现出差异类型的“懦弱 拓扑”。具有懦弱 拓扑性的能带虽然不能用任何瓦尼尔函数体现出来,可是 一旦提供特定的附加平庸自由度瓦尼尔体现就会成为可能。作者在蜂巢晶格上构建了具有懦弱 拓扑性的物理模子 ,并提出该模子 有助于解决一个近期能带理论方面的难题。这个模子 提供了文献 [B. Bradlyn et al., Nature 547, 298 (2017)] 中先容 的基本能带体现可以劈裂成具有自力 拓扑性能带这个假设的反例。此模子 中半数的劈裂能带是可以由指数型局域对称瓦尼尔函数体现出来的平庸能带,而另一半则具有懦弱 拓扑性。这篇事情强调了之前被忽视的能带结构和瓦尼尔函数之间的主要 联系,有望对瓦尼尔函数在模拟真实质料中起到的中央 作用造成深远影响。(李松)
Fragile Topology and Wannier Obstructions
Hoi Chun Po et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 126402 (2018)
共振非弹性X射线散射展现
高价态过渡金属氧化物中的一连 电荷引发
Hariki等展示了一个对共振非弹性X射线散射(RIXS)光谱的类拉曼和类荧光(FL)特征起源的理论研究。团结 使用 局部密度近似+动力学平均场理论及对Anderson杂质模子 的构型相互作用求解器,他们盘算了高价态过渡金属氧化物LaCuO3和NaCuO2的L边RIXS和X射线吸收光谱。他们详细剖析 了类荧特征的行为,并给出其与电子和晶体结构细节的联系。他们在研究的化合物上展示了质料细节是怎样 决议 在L边RIXS历程中是否可以引发电子-空穴一连 体。(方子明)
Continuum Charge Excitations in High-Valence Transition-Metal Oxides Revealed by Resonant Inelastic X-Ray Scattering
Atsushi Hariki, et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 126403 (2018)
分数激子绝缘体
[编辑推荐语]电子和空穴的关联流体可以在零磁场中体现出分数目 子霍尔效应。
近年来,多数理论和实验事情旨在有磁场下研究Chern绝缘体中的分数目 子霍尔效应,而零磁场下的研究却相对较少。本文中,作者发现电子和空穴的关联流体类似于1/m填充的Laughlin态,可以在零磁场中体现出分数目 子霍尔效应。作者通过引入电子和空穴的变体Laughlin波函数,证实 当m=1时,该波函数可以形貌 px+ipy激子对。借助于复合费米子场理论,作者证实 该波函数也可以准确 地形貌 m1的相。进一步,在思量 有相互作用的哈密顿量中,如系统 的基态可用该函数形貌 ,在费米能上角动量差异的能带上将实现m=3态,导致有(px+ipy)3激子配对的无带隙态的发生,从而形因素 数激子绝缘体。(刘钱)
Fractional Excitonic Insulator
Y. Hu et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 126601 (2018)
具有强自旋轨道耦合和电子空穴差池称的
二元二维蜂窝状晶格
[编辑推荐语]在硅基板上的Bi和Sn的蜂窝结构有显着 的电子空穴差池称,为纳米装备 的开发应用提供了平台。
由重原子组成二维质料由于具有特殊的排列方式,可能会发生奇异的量子特征 。
本文中,作者研究了一种奇异 的二维半导体二元化合物,在Si(111)衬底上的Sn2Bi原子层。作者指出在Sn2Bi中由于Bi和三角形网格的Sn成键可形成六边形的蜂窝状结构。而该奇异 的蜂窝结构、重元素的存在以及Sn与Bi之间能量依赖的杂化,使得二维 Sn2Bi不仅显示出强自旋轨道耦合效应,而且还体现出了高电子空穴差池称性:近自由的空穴带和扁平电子带共存于统一 个系统。通过调整费米能级,可以在相同的二维质料中同时保留险些自由和强局域的电荷载体,这为研究强相关征象 和纳米器件的可能应用提供了理想的平台。(刘钱)
Binary Two-Dimensional Honeycomb Lattice with Strong Spin-Orbit Coupling and Electron-Hole Asymmetry
J. Gou et al.
Phys. Rev. Lett. 121,126801 (2018)
二维狄拉克质料中的反常霍尔效应
近期,在二维质料中发现了铁磁性。和块体化合物差异的是,二维磁性子 料中的电子态很容易被短程磁相互作用影响,从而诱导出新颖 的量子态。可是 ,对于和实验更靠近 的有限载流子密度下非量子态的相关性子 ,却还不十分清晰 。本文中,作者在非镜面反演和时间反演对称二维狄拉克系统中,提出了一种统一的电荷载流子传输理论。作者发现自旋和赝自旋SU(2)自由度之间的纠缠源于自旋轨道耦合导致的反常霍尔电导在靠近 拓扑带隙时奇异 的栅电压依赖性。通过判断载流子对杂质散射的强度剖析 ,作者指出该系统 中的载流子为磁化的二维狄拉克费米子。进一步,使用 差异自旋结构对能带的调制作用,作者还推出了一种强盛 的倾斜散射机制。在该机制下,纵然自旋输运是无序的,也可以在样品界线 上发生净自旋累积。该征象 为二维铁磁质料中自旋电流的控制开发 了新的机缘。(刘钱)
Anomalous Hall Effect in 2D Dirac Materials
M. Offidani and A. Ferreira
Phys. Rev. Lett. 121,126802 (2018)
无序下周期驱动的拓扑相的稳固 性
在最近的实验中,含时周期性场被用于制造新颖 的具有从量子输运到量子盘算潜在应用价值的物质拓扑相。在高驱动频率下,这些非平衡状态体现出类似于平衡拓扑相的抗衡局部无序的典型稳固性。然而,证实 在一样平常 情形 下存在这样的拓扑相是一个悬而未决的问题。Shtanko等提出了一种普适有用 的理论,它使用 现代自由概率理论和随机矩阵中的头脑 来剖析 地展望 有限驱动频率和一定水平无序下拓扑相的存在。他们发现,依赖于无序的强度,这种系统可能是拓扑的或平庸的,而且两者间存在转变。特殊 是,该理论展望 了两个相间转变的临界点,并给出临界指数。他们通过对比无序驱动的一维 Kitaev链和二维 Bernevig-Hughes-Zhang模子 的准确 对角化和他们的效果 给出验证,并获得极好的一致性。此论文可能用来指导实验探索拓扑相的事情。(方子明)
Stability of Periodically Driven Topological Phases against Disorder
Oles Shtanko and Ramis Movassagh
Phys. Rev. Lett. 121, 126803 (2018)
Ba1−xNaxFe2As2中新兴序的谱学证据
Yi等人报道了铁基超导体家族成员Ba1−xNaxFe2As2的角分辨光电子谱研究。Ba1−xNaxFe2As2这个系统可以容纳最新发现的泛起在相图欠掺杂区域深处的凹状C4相中的双Q磁序,C4相以外的欠掺杂区域往往由耦合的向列相和共线反铁磁序所主导。作者通过详细研究温度依赖性确认了电子在轨道依赖能带移动中对向列相的响应严酷 遵照 晶格的旋转对称性,并在低温相系统恢复C4对称性时消逝 。此外,作者也视察到了该系统中不能为已知电子序所诠释 的电子重构征象 。(李松)
Spectral Evidence for Emergent Order in Ba1−xNaxFe2As2
M. Yi et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 127001 (2018)
块体SrTiO3和LaAlO3/SrTiO3界面
非通例多带超导电性
只管 掺杂SrTiO3中的超导已经被发现几十年了,可是 这方面的研究仍然是热门 课题。近期实验批注 ,随着载流子浓度增添 ,可以到达多条能带穿过费米能级的情形 ,发生Lifshitz相变。有趣的是,实验上视察到在氧缺陷SrTiO3发生Lifshitz相变后超导转变温度受到抑制;类似的征象 也在加门电压的LaAlO3/SrTiO3界面中被视察到。这样的行为很难被清洁 的双带超导理论所诠释 ,这是由于 由第二条能带提供的电子态按理说应该提高明导转变温度。本文中Trevisan等人发现这种反直觉的行为可以被无序对的超导配对的强破损 效应所诠释 ,这种效应发生在带间配对相互作用是次领头相互作用且是倾轧 型的情形 下。这种情形 的一个效果 是一旦远离Lifshitz相变,双带超导态的超导能隙会从反号变为同号。(李松)
Unconventional Multiband Superconductivity in Bulk SrTiO3 and LaAlO3/SrTiO3Interfaces
Thaís V. Trevisan et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 127002 (2018)
双层阻挫海森堡反铁磁体中的
热临界点和量子临界终点
阻挫量子磁体由于其准确 可解的基态、奇异 的界线 态以及非平庸的拓扑性而引起普遍 关注。本文中,作者在自旋S=1/2的双层阻挫海森堡系统 中研究有限温度下的相图。虽然这个二维系统可能只在零温度下显示磁性,可是 作者证实 受单二聚体和三二聚体之间一阶相变线的影响,在一段有限温度规模内,可在该系统 中视察惠临界点。通过高精度的量子蒙特卡罗模拟,作者展示在完全受挫的极限下,这个临界点在普遍类中是无符号的。而在零温度下,有序的双层结构和二聚体单线态之间的一连 相变将在一阶直线上终止,同时给出了一个量子临界点。作者指出可使用张量网络(tensor network)盘算来跟踪其周围 的一阶不一连 点。(刘钱)
Thermal Critical Points and Quantum Critical End Point in the Frustrated Bilayer Heisenberg Antiferromagnet
J. Stapmanns et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 127201 (2018)
二维钙钛矿中各向异性激子的双曲色散
已知自由电子和光学声子的引发能够造成相对介电常数的实部变为负值,从而发生光和物质的强烈相互作用。然而由激子引起相对介电常数实部酿成负值的征象 却很少被研究。通过生长基于介电涂层的手艺 ,Guo等人报道了由无机和有机子晶格交替组成的二维混淆钙钛矿的基本光学性子 。低组分二维混淆钙钛矿(N=1和N=2)的激子键能和振荡强度较大,导致负的相对介电常数。此外,可见光规模泛起双曲色散关系,这在之前只在人造超质料才气实现。这种自然系统 泛起的异常色散关系源自二维混淆钙钛矿中各向异性激子行为,而且自身可以支持很大的光子态密度。作者也提出了其他几种可能因激子响应而展现相似行为的范德瓦尔斯固体。(李松)
Hyperbolic Dispersion Arising from Anisotropic Excitons in Two-Dimensional Perovskites
Peijun Guo
Phys. Rev. Lett. 121, 127401 (2018)
通过拓扑自旋结构的能量存储
[编辑推荐语]:使用 团结 亚稳态磁结构的自由能提出拓扑自旋结构作为能量存储的新看法。
Tserkovnyak和Xiao基于团结 亚稳磁结构的自由能提出能量存储的看法。只管 电池的活性磁区域是电绝缘的,但它可以支持自旋结构的有用 流体力学,其中的守恒定律受拓扑性控制。为相识 释其中要害物理和潜在功效,作者在本文中重点讨论磁序参数的围绕准一维的最简朴情形 。能量通过自旋转矩电注入并以亚稳围绕数的形式举行 储存。由于磁系统的非易失性和持久性,注入的能量基本上可以无限期地存储,拓扑电荷循环也不随时间降低。(李松)
Energy Storage via Topological Spin Textures
Y. Tserkovnyak and Jiang Xiao
Phys. Rev. Lett. 121, 127701 (2018)
双层石墨烯中自旋-谷耦合诱导
大自旋-寿命各向异性的视察
[编辑推荐语]两个研究小组已经证实 他们可以在双层石墨烯中发生长寿命的极化自旋电流。
Leutenantsmeyer等报导了在被完全封装于六方氮化硼间的双层石墨烯(BLG)中首次视察到大的自旋寿命各向异性。他们通过倾斜的Hanle旋转进动来表征平面外(τ⊥)清静 面内(τ∥)的自旋寿命。在75K和电荷中性点(CNP)处,他们视察到强的各向异性τ⊥/τ∥= 8±2。这个数值与石墨烯-过渡金属-二硫属化物异质结构的相当,但他们的高质量BLG可给出高达9ns的τ⊥,且自旋寿命大2个数目 级。在载流子浓度n=6×1011m-2时,各向异性降低至3.5±1。温度依赖性丈量显示,在75K以上,τ⊥/τ∥随着温度的升高而降低,在靠近 室温时到达各向同性情形 。他们用电荷中性点处双层石墨烯12μeV的小内禀自旋轨道场引起的电场诱导自旋-谷耦合来诠释 他们的发现。(方子明)
Observation of Spin-Valley-Coupling-Induced Large Spin-Lifetime Anisotropy in Bilayer Graphene
J. Leutenantsmeyer et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 127702 (2018)
双门控双层石墨烯中
强且可调的自旋寿命各向异性
Xu等报导在双门控双层石墨烯中发现了一种强且可调的自旋寿命各向异性,且其面外自旋寿命在100 K时高达7.8ns。值得注重 的是,这实现了通过电控自旋轨道场对石墨烯中自旋的使用 ,出乎人们的意料,缘故原由 在于石墨烯很弱的内在自旋-轨道耦合(~12μeV)。他们使用 面内磁场Hanle进动和倾斜Hanle进动丈量来直接较量 面外与面内自旋的寿命。他们发现在电荷中性点周围 ,垂直电场打开了一个能隙,并发生了一个面外自旋轨道场来抗衡自旋弛豫丶稳固 面外自旋,从而导致了在100 K时高达~12的自旋-寿命各向异性(界说为面外和面内自旋寿命间的比值)。这种有趣的行为来自于双层石墨烯奇异 的自旋-谷耦合能带结构。他们的研究效果 展示了基于双门控二维质料高度可调自旋电子器件的潜力。(方子明)
Strong and Tunable Spin-Lifetime Anisotropy in Dual-Gated Bilayer Graphene
Jinsong Xu et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 127703 (2018)
碳纳米管中相互作用驱动的巨轨道磁矩
碳纳米管仍然是用来研究约束和相互作用的模子 系统。对所谓的“超净”碳纳米管器件情形 尤其云云 ,其提供了具有极低无序量子点的研究。然而,这种系统的研究越来越多地展现 出实验和理论间显着 的差异。在这里,Island等关注研究了碳纳米管量子点中特殊 大的轨道磁矩的显著异常。他们对轨道磁矩举行 低温磁传输丈量,发现它比传统半经典模子 预期的高7倍。此外,随着量子点中电子的增添 ,磁矩的巨细单调下降,这与普遍 接受的单粒子能级能壳填充图像相矛盾。他们从第一性原理和有用 质量近似举行 准粒子盘算,发现巨磁矩只能通过思量 电子-电子相互作用导致电子能带结构的自能修正来获得。(方子明)
Interaction-Driven Giant Orbital Magnetic Moments in Carbon Nanotubes
Joshua O. Island et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 127704 (2018)
纳米线量子点中
由介观导线发生的幻影安德列夫谱
Su等人研究了以InSb纳米线量子点中形成的安德列夫约束 态为前言 的输运征象 。作者接纳两种超导源泄电 极,在外延Al/InSb器件中视察到双隧穿共振,而在NbTiN/InSb器件中发现增添 源漏偏压,量子点的安德列夫谱被复制多次。在这两种器件中,都市发生多重谱的幻影。为了形貌 这个实验效果 ,作者生长了一套在量子点和与量子点相邻的纳米线有限区域内团结 了软诱导能隙效应和附加安德列夫约束 态效应的模子 。作者指出明确 系统中的安德列夫谱对于准确 诠释 统一 结构中的马约拉纳实验是很主要 的。(李松)
Mirage Andreev Spectra Generated by Mesoscopic Leads in Nanowire Quantum Dots
Z. Su et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 127705 (2018)
双层石墨烯中反Klein到Klein隧穿的调控
Du等人批注 ,在有带隙的双层石墨烯中可以控制准粒子隧穿及响应 的Berry相,使得它们体现出例如Klein隧穿的单层石墨烯特征。Berry相由基于双层石墨烯的高质量Fabry-Pérot干预干与仪探测。通过提高电荷载流子的费米能量,他们发现有带隙的双层石墨烯中Berry相可以一连 从2π调至0.68π,这与原始双层石墨烯中恒定2π的Berry相相反。特殊 地,他们视察到等同于单层石墨烯尺度值 π的Berry相。随着Berry相的减小,正常入射时电荷载流子响应 的传输几率清晰 地批注 从反Klein隧穿到近乎完善 的Klein隧穿的转变。(方子明)
Tuning Anti-Klein to Klein Tunneling in Bilayer Graphene
Renjun Du et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 127706 (2018)
软物质与生物物理
导读:张鑫洁 责编:严钢
沉降柔性结的周期运动
长而柔韧的弦容易打结,在微观尺度上也是云云 ,例如聚合物链、DNA和卵白质中发现的结。探索拓扑约束与生物分子的动力学和功效之间的关系是一个大的挑战。Gruziel等人运用实验和数值模拟的要领研究了粘性流体中沉降的弹性打结环的形状和动力学性子 。实验批注 ,三叶和其他环形结通常到达非通例则的、薄的、宽的和相对平展 的水平环形结构,其中有多个相互交织的环,相互间周期性振荡。在弹性纤维的斯托克斯动力学的数值模拟中,作者发现了一系列振荡运动,与实验所视察到的征象 很是相似,而且发现它们陪同着一个沿垂直于对称轴偏向的缓慢旋转。作者进一步剖析 了特征时间尺度对链柔性和纵横比的依赖性。
Periodic Motion of Sedimenting Flexible Knots
Magdalena Gruziel et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 127801 (2018)
对称双嵌段共聚物熔体中
无序相的网络模子
对称AB块状聚合物的有序-无序转变作为涨落诱导一阶相变的例子具有特殊的理论意义。在这个系统中,有序-无序转变周围 的无序相具有一个与三元系统的双一连 微乳相类似的无序双一连 网络结构。为了形貌 这种机制,Yadav等人基于周期结构的自洽场理论,提出了一个在有序-无序相变周围 的无序双一连 网络模子 。通过将潜热模拟效果 与自洽场理论效果 举行 较量 ,作者发现在有序-无序转变周围 的无序相中,沿界面的A/B接触量与单螺旋结构自洽场理论展望 的效果 很是靠近 ;相变位置对聚合度的依赖性可以通过一个简朴的假设来诠释 ,即在每个网络结的熵险些恒定的情形 下,无序双一连 网络相对于一个类比有序网络是稳固 的。
Network Model of the Disordered Phase in Symmetric Diblock Copolymer Melts
Mridul Yadav et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 127802 (2018)
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.121.127802
一种基于约束的研究颗粒疏散流变学的要领
在现实 的工业应用中,非布朗硬颗粒悬浮液的粘性与剪应力的关系曲线存在三种类型:第一类,颗粒悬浮液剪切变薄;第二类,颗粒悬浮液剪切变厚;第三类,颗粒悬浮液体现出变薄与增厚的差异组合。WC (Wyart-Cates)模子 可用于诠释 第二种行为,然而对于体现出第一或第三种行为的真实系统则需要思量 详细 的微观物理因素。Guy等人提出了一种一样平常 的颗粒悬浮流变学的征象 学模子 ,将粒子间的相互作用视作粒子运动的约束。通太过别思量 应力形成与释放的约束,作者推导出了一系列单一处置赏罚 中的实验曲线,并展望 了与文献数据相一致的粘度和剪切屈服应力的奇异性。
Constraint-Based Approach to Granular Dispersion Rheology
B. M. Guy et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 128001 (2018)
浓密 悬浮液中摩擦流变学的微观起源:
力空间中的关联
[编辑推荐语]一个基于力空间中关联的统计框架,形貌 了浓密 的、非布朗悬浮液的流变性。
一种基于近距离相互作用分数随剪切应力增添 而变小的平均场理论,可以很好地诠释 与浓密 悬浮液流动力学相关的一些特征,然而背后的微观相关性的本质尚不清晰 。本文研究了应力张量分量在不一连 剪切增稠历程中的演化的微观起源,同时建设了应力张量各向异性(µ)的统计理论。通过研究二维悬浮液模拟获得的定态结构,Thomas等人发现力空间中的对关联函数的各向异性随限制剪切应力(σxy)和群集 率(ϕ)的转变 而转变 。其中µ陪同ϕ和σxy的增大而减小,这与模拟中视察到的征象 一致。使用 该统计理论团结 µ与粘度之间新的本构关系可以展望 表征不一连 剪切增稠的流变特征 。
Microscopic Origin of Frictional Rheology in Dense Suspensions: Correlations in Force Space
Jetin E. Thomas et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 128002 (2018)
具有无延时突触的平衡脉冲神经网络
从异步到振荡动力学的转变
抑制神经网络中整体 振荡的涌现,已在漏泄整合放电(LIF)神经元网络中获得了普遍 地研究。可是 实验中视察到的群体振荡的频率规模较广,现在 仍不清晰 怎样 诠释 这种宽频征象 。di Volo等人提出了一种无延时情形 下的平衡脉冲抑制网络中涌现出整体 振荡的新机制,发现对于I类和II类神经元,可以通过增添 网络的边密度将异步态转变为整体 振荡态。这种整体 振荡的起源可用平均场模子 来诠释 ,其渐近解是一个稳固 的焦点,而且决议 了相关弛豫振荡的频率。该弛豫频率与脉冲神经网络中视察到的整体 振荡频率相一致,批注 微观不规则放电通过引发宏观焦点的弛豫动力学来触发一连 的整体 振荡。该机制也可以诱导平衡兴奋-抑制神经网络的准周期整体 振荡。
Transition from Asynchronous to Oscillatory Dynamics in Balanced Spiking Networks with Instantaneous Synapses
Matteo di Volo et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 128301 (2018)
多层网络增添 中的帕雷托最优
研究发现生物网络的许多属性可通过多目的 优化发生,然而体现真实系统的多层网络的多目的 优化尚未与网络科学领域的最新希望 相关联。因此,明确 多层网络演化机制变得至关主要 。Santoro等人提出了一个多层网络的增添 模子 ,其中每层的连边的形成都是局部多目的 优化的效果 。该模子 能够准确再现三种大型多层交通网络的结构特征。例如,在航空交通网络中,作者发现每家公司的航线网络都很是靠近 效率-竞争层面上的理论帕雷托前沿,而且统一 洲的大多数大型航空公司都属于响应 的帕雷托前沿。该效果 为高度优化的异构多层网络的涌现提供了合理的诠释 ,并为输运路径的智能选择提供了新颖的思绪 。
Pareto Optimality in Multilayer Network Growth
Andrea Santoro et al.
Phys. Rev. Lett. 121, 128302 (2018)
[文字编辑:谢晓芝]