华南师范大学物理学院/科研新闻 2026-09-03 15:29:00 来源:华南师范大学物理学院 点击: 收藏本文
我院李志老师指导物理学“拔尖计划2.0”基地班本科生陈韵妍同学(2023级)和张佳铭同学(2022级)提出了一个广义SSH模型。通过解析和数值研究,揭示了该模型中存在隐藏的无界势,因此可以诱导出多分形相。相关成果以“Hidden unbounded potential and reentrant multifractalization in a generalized Su-Schrieffer-Heeger model”为题,于2026年9月2日在线发表于国际权威期刊《Physical Review B》。论文链接: Hidden unbounded potential and reentrant multifractalization in a generalized Su-Schrieffer-Heeger model | Phys. Rev. B。
1958年,著名的Anderson局域化理论被提出,用于解释磷扩散实验中的电子输运受阻现象。之后,标度理论指出,三维及以上的安德森模型之中会存在扩展态和局域态共存的情况,将二者区分开的边界称为“迁移率边”。该理论推动了过去几十年半导体产业的发展。
不同于完全随机无序,准周期系统介于有序与无序之间。其中,AA模型由于其可精确求解性而受到广泛关注。在AA模型中,从扩展态到局域态的相变点上存在多分形临界态。多分形临界态既不是完全扩展,也不是指数局域,波函数空间分布呈现分形涨落特征。这类奇异量子态与超导体的转变温度密切相关,是当前凝聚态物理的研究热点。最近许多研究指出,多分形临界态不仅可以存在于扩展态到局域态的相变点上,当体系显式引入无界势或者具有零点的跃迁项时,扩展态将存在于一个区域之中,称为多分形相。而不显含无界势的模型以及跃迁零点的体系能否产生多分形相,以及是否可以实现多分形相的重入现象,仍是亟待回答的问题。
针对以上问题,该团队研究了同时具有准周期跃迁与准周期在位势的广义 SSH 模型。团队通过解析推导结合大规模数值计算发现:即便哈密顿量本身没有显式的无界势,通过对跃迁项做有效映射,仍会涌现出隐藏的等效无界势,这正是驱动多分形临界相产生的全新物理机制。当体系同时存在“隐藏无界势”和“显式无界势”时,二者会发生相互竞争。在二者强度严格相等的特殊条件下,隐藏无界势的效应被完全抵消,系统实现去多分形化。通过进一步调节两种无界势的相对强度,系统可以反复进出多分形相,观测到新奇的重入多分形非单调相变行为。团队还借助波包动力学模拟,从动力学角度验证了上述理论预言。该工作揭示了隐藏无界势诱导多分形相的新机理,拓展了人们对准周期体系多分形相的认知,为设计、调控具有多分形相的量子系统提供理论思路。
物理学院2023级本科生陈韵妍同学和2022级本科生张佳铭同学为共同第一作者,李志老师为通讯作者,华南师范大学为第一单位。本研究得到科技部重点研发计划项目、原子亚原子结构与量子调控教育部重点实验室开放基金、国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金的资助。
