Nonequilibrium Properties of Berezinskii-Kosterlitz-Thouless Phase Transitions.
Nonequilibrium Properties of Berezinskii-Kosterlitz-Thouless Phase Transitions.
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Berezinskii-Kosterlitz-Thouless 相变的非平衡性质
DOI：
10.1103/physrevlett.125.147601
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发表时间：
2020
影响因子：
8.6
通讯作者：
D. M. Kennes
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
C. Klöckner;C. Karrasch;D. M. Kennes
我们采用一种新的，无偏重整化群方法来研究无限晶格模型中的非平衡相变。这使我们能够解决波动和低维平衡的有序趋势之间微妙的相互作用。我们研究了耦合到电子浴中的无自旋相互作用费米子在纵向静电场作用下脱离平衡态的金属-绝缘体跃迁的原型模型。该封闭系统的特点是在平衡极限下金属相和电荷有序相之间存在Berezinskiii-Kosterlitz-无相变。我们计算的非平衡相图，并说明了一个高度非单调依赖的相边界上的电场强度：对于小领域，感应电流破坏的电荷秩序，而在较高的电场，它重新出现由于多体Wannier-Stark本地化物理。最后，我们表明，在这样一个相互作用的非平衡系统中的电流可以反直觉地流向相反的方向的电场。这种非平衡稳定状态使人想起具有有效负温度的平衡分布函数。
We employ a novel, unbiased renormalization-group approach to investigate nonequilibrium phase transitions in infinite lattice models. This allows us to address the delicate interplay of fluctuations and ordering tendencies in low dimensions out of equilibrium. We study a prototypical model for the metal to insulator transition of spinless interacting fermions coupled to electronic baths and driven out of equilibrium by a longitudinal static electric field. The closed system features a Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition between a metallic and a charge-ordered phase in the equilibrium limit. We compute the nonequilibrium phase diagram and illustrate a highly nonmonotonic dependence of the phase boundary on the strength of the electric field: for small fields, the induced currents destroy the charge order, while at higher electric fields it reemerges due to many-body Wannier-Stark localization physics. Finally, we show that the current in such an interacting nonequilibrium system can counter-intuitively flow opposite to the direction of the electric field. This nonequilibrium steady state is reminiscent of an equilibrium distribution function with an effective negative temperature.
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通讯作者：
T. Mori
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Meden, V.