1849 articles
Ce domaine explore comment la matière se comporte lorsqu'elle est confinée dans des structures artificielles, créant des états quantiques aux propriétés surprenantes. Plutôt que de simplement observer des matériaux bruts, les chercheurs confectionnent ici des paysages électroniques sur mesure, révélant des phénomènes fascinants qui n'existent pas dans la nature. C'est un terrain de jeu où la physique fondamentale rencontre des applications potentielles en informatique et en électronique de nouvelle génération.
Sur Gist.Science, nous suivons de près les dernières découvertes publiées sur arXiv dans cette catégorie. Chaque nouveau prépublication est analysé pour vous offrir deux perspectives complémentaires : un résumé en langage clair pour comprendre l'essentiel sans barrière technique, ainsi qu'une explication détaillée pour les spécialistes. Notre objectif est de rendre ces avancées complexes accessibles à tous, du curieux au chercheur expérimenté.
Voici la sélection des publications les plus récentes traitant de la physique mésoscopique et des systèmes hors équilibre.
Cet article démontre que les déséquilibres de saut non hermitiens sur les réseaux bipartis euclidiens et hyperboliques catalysent la formation d'ordres d'ondes de densité de charge et de spin à des forces d'interaction nettement plus faibles que dans les systèmes hermitiens, en réduisant la largeur de bande tout en préservant l'échelle caractéristique de la densité d'états près de l'énergie nulle.
Cet article aborde les limites des fonctionnelles d'échange-corrélation isotropes dans la description des matériaux bidimensionnels en introduisant un potentiel d'échange écranté anisotrope qui reproduit avec précision les gaps de bande et la linéarité par morceaux de l'énergie totale.
Cet article rend compte de la conception, de la fabrication et de la caractérisation réussies de nanocristaux magnoniques unidimensionnels en YIG comportant des nanotrous, qui présentent une dynamique d'ondes de spin réglable, des bandes interdites prononcées avec des niveaux de rejet élevés et une transmission efficace via des interactions de modes complexes, contribuant ainsi à l'avancement du développement de dispositifs magnoniques fonctionnels.
Ce travail présente un détecteur de photons micro-ondes hautement efficace et accordable, atteignant un rendement de près de 70 % en exploitant un double point quantique semi-conducteur couplé à une cavité supraconductrice à haute impédance pour permettre une conversion déterministe d'un photon unique en charge sur une plage de fréquences de 3 à 5,2 GHz.
Cette étude utilise la topologie des ondes pour démontrer que les extrêmes de pression dans les disques astrophysiques agissent comme des guides d'ondes pour des modes topologiques spécifiques, établissant des critères analytiques pour leur existence et soulignant leur potentiel en tant que cibles clés pour la future discosismologie.
Cet article démontre théoriquement que, dans un gaz d'électrons bidimensionnel soumis à un champ magnétique intense, une perturbation de densité à queue en loi de puissance engendre une vaste région « interdite » de courant exponentiellement supprimé et un dipôle de résistivité Landauer tourné à l'extérieur de celle-ci, ces effets étant en outre modulés par la viscosité électronique.
Cet article construit analytiquement des états de Bloch à un seul anyon dans les isolants de Chern fractionnaires pour révéler que leur dispersion provient de phases de Berry à plusieurs corps, présente une dégénérescence topologique et est régie par la non-uniformité de la géométrie quantique et des symétries de translation magnétique émergentes qui peuvent supprimer la largeur de bande via une modulation harmonique d'ordre supérieur.
Cet article présente une méthode pour déterminer l'énergie de Fermi du diamant en analysant les populations relatives des états de charge des centres lacune-azote (NV) et lacune-silicium (SiV) par spectroscopie de photoluminescence, en s'appuyant sur des calculs de théorie de la fonctionnelle de la densité pour atteindre une haute résolution spatiale et temporelle dans divers environnements.
Ce papier utilise la théorie de Floquet-Born-Markov pour démontrer que la classification topologique des chaînes Su-Schrieffer-Heeger périodiquement entraînées, caractérisée par des phases géométriques d'ensemble et des modes de bord protégés dans les gaps de quasi-énergie $0$ et , s'étend de manière robuste aux systèmes quantiques ouverts dissipatifs à température finie.
Ce chapitre passe en revue la réalisation en état solide de matière polaritonique synthétique à l'aide de polaritons d'excitons dans des microcavités semi-conductrices, en expliquant comment le confinement de la cavité et le couplage fort permettent la conception de cristaux artificiels aux structures de bandes et aux interactions sur mesure pour explorer la physique à plusieurs corps, du régime de champ moyen au régime quantique.