Strongly correlated flat-band systems: The route from Heisenberg spins to Hubbard electrons

In this review we recapitulate the basic features of the flat-band spin systems and briefly summarize earlier studies in the field. Main emphasis is made on recent developments which include results for both spin and electron flat-band models. In particular, for flat-band spin systems we highlight field-driven phase transitions for frustrated quantum Heisenberg antiferromagnets at low temperatures, chiral flat-band states, as well as the effect of a slight dispersion of a previously strictly flat band due to nonideal lattice geometry. For electronic systems, we discuss the universal low-temperature behavior of several flat-band Hubbard models, the emergence of ground-state ferromagnetism in the square-lattice Tasaki-Hubbard model and the related Pauli-correlated percolation problem, as well as the dispersion-driven ground-state ferromagnetism in flat-band Hubbard systems. Closely related studies and possible experimental realizations of the flat-band physics are also described briefly.Comment: 72 pages, 20 figures, 157 references; accepted for publication in International Journal of Modern Physics

Reversible first-order transition in Pauli percolation

Percolation plays an important role in fields and phenomena as diverse as the study of social networks, the dynamics of epidemics, the robustness of electricity grids, conduction in disordered media, and geometric properties in statistical physics. We analyse a new percolation problem in which the first order nature of an equilibrium percolation transition can be established analytically and verified numerically. The rules for this site percolation model are physical and very simple, requiring only the introduction of a weight $W(n)=n+1$ for a cluster of size $n$. This establishes that a discontinuous percolation transition can occur with qualitatively more local interactions than in all currently considered examples of explosive percolation; and that, unlike these, it can be reversible. This greatly extends both the applicability of such percolation models in principle, and their reach in practice.Comment: 4 pages + Supplementary Material

Persistence of the flat band in a kagome magnet with dipolar interactions

The weathervane modes of the classical Heisenberg antiferromagnet on the kagome lattice constitute possibly the earliest and certainly the most celebrated example of a flat band of zero-energy excitations. Such modes arise from the underconstraint that has since become a defining criterion of strong geometrical frustration. We investigate the fate of this flat band when dipolar interactions are added. These change the nearest-neighbour model fundamentally as they remove the Heisenberg spin-rotational symmetry while also introducing a long- range component to the interaction. We explain how the modes continue to remain approximately dispersionless, while being lifted to finite energy as well as being squeezed: they change their ellipticity described by the ratio of the amplitudes of the canonically conjugate variables comprising them. This phenomenon provides interesting connections between concepts such as constraint counting and self-screening underpinning the field of frustrated magnetism. We discuss variants of these phenomena for different interactions, lattices and dimension.Comment: 12 pages, 7 figure

Тренажер-гармата

Тренажер-гармата містить в собі основні елементи будови бойової гармати, а саме лафет, ствол, верхній станок, механізми наведення гармати, підйомний і поворотний, у вертикальній та горизонтальній площинах відповідно, прицільні прилади та спусковий механізм для здійснення пострілу. Лафет виконаний у вигляді триноги з вмонтованими шарикопідшипниками для повертання верхнього станка, при цьому на верхньому станку, основа якого виконана у вигляді поворотної металевої пластини, розміщені механізми наведення гармати у вертикальній і горизонтальній площинах, прицільні прилади, а саме механічний приціл С71-40 з стробованою панорамою ПГ-1М і стробований оптичний приціл OП-4М, додатково введені для імітації пострілу при стрільбі в навчальному класі - лазерна указка або лазерна насадка, яка закріпляється в стволі пістолета або гвинтівки (автомата), а при стрільбі на артилерійському міні-полігоні бойовим патроном - пістолет будь-якої марки або гвинтівка (автомат) будь-якої марки, додатково введений другий спусковий механізм для здійснення пострілу, причому один спусковий механізм розміщений на кронштейні для кріплення прицільних приладів і механічно з'єднаний з курком пістолета та оснащений електричним міні-вимикачем для стрільби тільки лазерною указкою, а другий спусковий механізм розміщений на кронштейні кріплення гвинтівки або автомата, установлених всередині ствола, виконаного як макет, і механічно з'єднаний з курком гвинтівки (автомата).Тренажер-пушка содержит в себе основные элементы строения боевой пушки, а именно лафет, ствол, верхний станок, механизмы наведения орудия, подъемный и поворотный в вертикальной и горизонтальной плоскостях соответственно, прицельные приборы и спусковой механизм для осуществления выстрела. Лафет выполнен в виде треноги с вмонтированными шарикоподшипниками для поворота верхнего станка, при этом на верхнем станке, основа которого выполнена в виде поворотной металлической пластины, размещенные механизмы наведения орудия в вертикальной и горизонтальной плоскостях, прицельные приборы, а именно механический прицел С71-40 с стробируемой панорамой ПГ-1М и стробируемым оптическим прицелом ОП-4М, дополнительно введены для имитации выстрела при стрельбе в учебном классе - лазерная указка или лазерная насадка, которая закрепляется в стволе пистолета или винтовки (автомата), а при стрельбе на артиллерийском мини-полигоне боевой патроном - пистолет любой марки или винтовка (автомат) любой марки, дополнительно введен второй спусковой механизм для осуществления выстрела, причем один спусковой механизм размещен на кронштейне для крепления прицельных приборов и механически соединен с курком пистолета и оснащен электрическим мини-выключателем для стрельбы только лазерной указкой, а второй спусковой механизм размещен на кронштейне крепления винтовки или автомата, установленных внутри ствола, выполненного как макет, и механически соединен с курком винтовки (автомата).A simulator gun contains the main elements of combat guns, namely the carriage, the barrel, the upper machine, the mechanisms pointing guns, lifting and turning in vertical and horizontal planes, respectively, the sighting devices and the trigger for the shot. The carriage is made in the form of a tripod with integrated ball bearings to rotate the top of the machine, while on the upper bench, the base of which is made in the form of a rotatable metal plate, available mechanisms pointing guns in the vertical and horizontal planes, sighting devices, namely, mechanical sight C71-40 with gated panorama PG-1M and with gated optical sight OP-4M, additionally introduced for the simulation of the shot when shooting in the classroom - laser pointer or laser nozzle, which is fixed in the barrel of the gun or rifle (machine gun), and when firing artillery on the mini-landfill military patron - any brand gun or rifle (automatic) any brand, additionally introduced the second the trigger for the shot and the trigger mechanism located on the bracket for mounting sighting devices and is mechanically connected with the trigger of the gun and includes a mini electric circuit breaker for firing only a laser pointer, and the second trigger mechanism is placed on the mounting bracket of a rifle or machine gun installed inside of a trunk, made as a scale model, and is mechanically connected with the trigger of the rifle (machine gun)

Тренажер-гармата

Тренажер-гармата містить в собі основні елементи будови бойової гармати, а саме лафет, ствол, верхній станок, механізми наведення гармати, підйомний і поворотний, у вертикальній та горизонтальній площинах відповідно, прицільні прилади та спусковий механізм для здійснення пострілу. Лафет виконаний у вигляді триноги з вмонтованими шарикопідшипниками для повертання верхнього станка, при цьому на верхньому станку, основа якого виконана у вигляді поворотної металевої пластини, розміщені механізми наведення гармати у вертикальній і горизонтальній площинах, прицільні прилади, а саме механічний приціл С71-40 з стробованою панорамою ПГ-1М і стробований оптичний приціл OП-4М, додатково введені для імітації пострілу при стрільбі в навчальному класі - лазерна указка або лазерна насадка, яка закріпляється в стволі пістолета або гвинтівки (автомата), а при стрільбі на артилерійському міні-полігоні бойовим патроном - пістолет будь-якої марки або гвинтівка (автомат) будь-якої марки, додатково введений другий спусковий механізм для здійснення пострілу, причому один спусковий механізм розміщений на кронштейні для кріплення прицільних приладів і механічно з'єднаний з курком пістолета та оснащений електричним міні-вимикачем для стрільби тільки лазерною указкою, а другий спусковий механізм розміщений на кронштейні кріплення гвинтівки або автомата, установлених всередині ствола, виконаного як макет, і механічно з'єднаний з курком гвинтівки (автомата).Тренажер-пушка содержит в себе основные элементы строения боевой пушки, а именно лафет, ствол, верхний станок, механизмы наведения орудия, подъемный и поворотный в вертикальной и горизонтальной плоскостях соответственно, прицельные приборы и спусковой механизм для осуществления выстрела. Лафет выполнен в виде треноги с вмонтированными шарикоподшипниками для поворота верхнего станка, при этом на верхнем станке, основа которого выполнена в виде поворотной металлической пластины, размещенные механизмы наведения орудия в вертикальной и горизонтальной плоскостях, прицельные приборы, а именно механический прицел С71-40 с стробируемой панорамой ПГ-1М и стробируемым оптическим прицелом ОП-4М, дополнительно введены для имитации выстрела при стрельбе в учебном классе - лазерная указка или лазерная насадка, которая закрепляется в стволе пистолета или винтовки (автомата), а при стрельбе на артиллерийском мини-полигоне боевой патроном - пистолет любой марки или винтовка (автомат) любой марки, дополнительно введен второй спусковой механизм для осуществления выстрела, причем один спусковой механизм размещен на кронштейне для крепления прицельных приборов и механически соединен с курком пистолета и оснащен электрическим мини-выключателем для стрельбы только лазерной указкой, а второй спусковой механизм размещен на кронштейне крепления винтовки или автомата, установленных внутри ствола, выполненного как макет, и механически соединен с курком винтовки (автомата).A simulator gun contains the main elements of combat guns, namely the carriage, the barrel, the upper machine, the mechanisms pointing guns, lifting and turning in vertical and horizontal planes, respectively, the sighting devices and the trigger for the shot. The carriage is made in the form of a tripod with integrated ball bearings to rotate the top of the machine, while on the upper bench, the base of which is made in the form of a rotatable metal plate, available mechanisms pointing guns in the vertical and horizontal planes, sighting devices, namely, mechanical sight C71-40 with gated panorama PG-1M and with gated optical sight OP-4M, additionally introduced for the simulation of the shot when shooting in the classroom - laser pointer or laser nozzle, which is fixed in the barrel of the gun or rifle (machine gun), and when firing artillery on the mini-landfill military patron - any brand gun or rifle (automatic) any brand, additionally introduced the second the trigger for the shot and the trigger mechanism located on the bracket for mounting sighting devices and is mechanically connected with the trigger of the gun and includes a mini electric circuit breaker for firing only a laser pointer, and the second trigger mechanism is placed on the mounting bracket of a rifle or machine gun installed inside of a trunk, made as a scale model, and is mechanically connected with the trigger of the rifle (machine gun)

TOUCHLESS: Demonstrations of Contactless Haptics for Affective Touch

A set of demonstrators of contactless haptic principles is described in this work. The technologies are based on electrostatic piloerection, chemical compounds and ultrasound. Additionally, applications related to affective touch are presented, ranging from storytelling to biosignal transfer, accompanied with a simple application to edit dynamic tactile patterns in an easy way. The demonstrators are the result of the Touchless project, which is a H2020 european collaborative project that integrates 3 universities and 3 companies. These demostrators are contactless haptic experiences and thus facilitate the come-and-interact paradigm, where users can approach the demo booth and directly experience the applications without having to wear devices, making the experience fast and hygienic

TOUCHLESS: demonstrations of contactless haptics for affective touch

A set of demonstrators of contactless haptic principles is described in this work. The technologies are based on electrostatic piloerection, chemical compounds and ultrasound. Additionally, applications related to affective touch are presented, ranging from storytelling to biosignal transfer, accompanied with a simple application to edit dynamic tactile patterns in an easy way. The demonstrators are the result of the Touchless project, which is a H2020 european collaborative project that integrates 3 universities and 3 companies. These demostrators are contactless haptic experiences and thus facilitate the come-and-interact paradigm, where users can approach the demo booth and directly experience the applications without having to wear devices, making the experience fast and hygienic.Funded by EU Horizon 2020 research and innovation programme grant agreement No 101017746 TOUCHLESS