Non-perturbative linked-cluster expansions for the trimerized ground state of the spin-one Kagome Heisenberg model
我们使用非微扰的链接集群的扩展，以确定每个网站的自旋一海森堡模型的kagome晶格的基态能量。为此，引入了一个参数，允许在完全三聚化状态和各向同性模型之间进行插值。基态能量每网站的全图分解到6个三角形（18自旋）的图形显示了一个复杂的行为作为这个参数的函数接近各向同性模型，我们属性的发散部分系列的准一维无阻链图的图形扩展。更具体地说，这些发散可以追溯到耦合三角形的一维无阻链的量子临界点。有趣的是，重组的非微扰的连接的集群膨胀的集群与增强的对称性产生的基态能量，每个网站的各向同性的二维模型是在定量协议与其他数值方法，有利于自发三聚的系统。我们的研究结果是一般的重要性，任何非微扰的几何挫折系统上的连锁集团扩展。
2015-08-21 cond-mat.str-el
Linked Cluster Expansions via Hypergraph Decompositions
我们提出了一个超图展开，这有利于直接处理量子自旋模型与多站点相互作用通过微扰连接集群的扩展。其主要思想是生成所有相关的子集群，并将它们分类到本质上由超图同构控制的等价类中。具体地说，一个简化的König表示的超图是用来使等价关系可图同构。在此过程中，我们确定每个等价类的嵌入因子，该因子用于最终的重新确定以获得最终结果。作为一个有指导意义的例子，我们计算了三维立方晶格上横场中的元胞伊辛模型的基态能量和特定的激发能隙。
2022-02-07 cond-mat.str-el
Linked-cluster expansions for quantum magnets on the hypercubic lattice
对于任意空间维$d$，我们研究了定义在超立方晶格上的两种典型自旋模型：耦合二聚体海森堡模型和横场伊辛模型的量子相变.为此，高阶连接集群扩展的基态能量和一个粒子的间隙进行到9阶的双链二聚体和高场的限制，分别。外推的高阶系列产生的量子相变的位置和相关长度指数$ν$作为空间维度$d$的函数。通过$1/d$扩展到整个相图中的下一个到领先的顺序的观测结果的补充。值得注意的是，我们的分析外推的链接集群膨胀允许提取的系数完全$1/d$膨胀的相边界位置在两个模型中完全领先的顺序和定量的subleading校正。
2016-05-19 cond-mat.str-el
Lanczos Boosted Numerical Linked-Cluster Expansion for Quantum Lattice Models
数值链团展开允许人们通过小团簇的精确解直接在热力学极限下计算量子晶格模型的有限温度性质。然而，全对角化通常是这些计算的限制因素。在这里，我们证明了使用Lanczos算法扩展中最大集群的部分对角化可以与该方法的完全对角化一样有用，同时减轻了一些时间和内存问题。作为一个测试案例，我们考虑了一个沮丧的海森堡模型的棋盘格，并发现我们的方法可以导致更有效的计算在并行环境中。
2018-10-15 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Non-perturbative linked-cluster expansions in long-range ordered quantum systems
我们介绍了一个通用的计划，在长程有序量子相位进行非微扰的连锁集团扩展。团簇被认为是包围在一个有序的参考状态，导致有效的边缘领域在集团的精确对角化，打破了相关的对称性的有序相。两种方法，无论是基于自洽的解决方案的序参量或最小的灵敏度相对于每个站点的基态能量，制定找到最佳的边缘场在每个NLCE命令。此外，我们还研究了NLCE数据序列向无限阶极限的标度行为。我们将我们的计划应用于各种晶格上的XXZ海森堡模型的有间隙和无间隙有序相，并使用几种类型的集群扩展，从全图分解，矩形集群，到更对称的正方形集群，自旋1/2和1。据发现，包括边字段允许正则化非微扰的链接集群扩展在有序阶段产生收敛的数据序列。这包括自旋为1/2和自旋为1的海森堡模型在正方形和三角形晶格上的长程自旋有序基态以及自旋为1的海森堡模型在kagome晶格上的三聚价键晶体。
2016-08-19 cond-mat.str-el
Magnetostriction in the $J$-$K$-$Γ$ model: Application of the numerical linked cluster expansion
Institute for Theoretical Physics, Technical University Braunschweig（布伦瑞克工业大学理论物理研究所）
本文利用数值链接簇展开法研究了在磁场下蜂窝晶格近藤磁体α-RuCl3的热力学性质，计算了磁致伸缩系数，并验证了该方法在量子磁体磁弹性特征研究中的有效性。
2025-11-19 cond-mat.str-el
Numerical linked cluster expansions for inhomogeneous systems
我们开发了一种数值关联簇展开（NLCE）方法，可以直接应用于非均匀系统，例如从非均匀初始状态开始的无序和动力学的Hamilton。我们证明了该方法通过计算动力学的单自旋期望和自旋相关的二维自旋模型的正方形晶格，从棋盘状态。我们表明，NLCE可以提供适度的戏剧性的改善，一个精确的对角化可比的计算成本，并在计算资源的优势呈指数增长的集群的大小包括增长。尽管该方法适用于任何类型的NLCE，但我们的显式基准测试使用矩形展开。除了展示处理非齐次系统的能力之外，这些基准测试还展示了矩形展开在平衡之外的效用。
2020-05-20 cond-mat.str-el physics.atom-ph quant-ph
Quantum phase transitions to topological Haldane phases in spin-one chains studied by linked-cluster expansions
我们利用链团展开方法分析了两个不同自旋链中对称性未破缺平凡相和拓扑Half相之间的量子相变。第一个模型是自旋为1的海森堡链在单离子各向异性的存在下，而第二个是二聚自旋为1的海森堡链。对于这两种模型，我们确定的基态能量和一个粒子的间隙内的非拓扑相位作为一个高阶系列使用微扰连续么正变换。外推的间隙系列应用于定位量子临界点，并提取相关的临界指数。我们发现，这种方法的各向异性链的工作不令人满意，因为外推的质量出现不足，由于大的相关长度指数。与此相反，外推方案显示出很好的收敛的情况下，二聚自旋海森堡链的间隙关闭。
2017-10-09 cond-mat.str-el
Numerical linked-cluster expansions for disordered lattice models
相关材料中的缺陷可以显著地改变它们的基态和有限温度特性。在这里，我们开发了一种方法，直接在热力学极限计算精确的有限温度性质的无序晶格模型的数值链团展开的基础上。我们表明，无序参数的连续分布，可以实现使用一组精心选择的离散模式的分布，这使得在所有的无序实现的平均属性。我们基准我们的结果的热力学性质的正方形晶格伊辛和量子海森堡模型与键无序对蒙特卡罗模拟和研究他们的无序变化的强度。我们也将该方法应用于无序海森堡模型的挫折棋盘格，这是密切相关的Sr $_2$ Cu（Te $_{0.5}$ W $_{0.5}$）O $_6$。我们的方法可用于研究其他无序量子晶格模型的有限温度性质，包括相互作用晶格费米子的有限温度性质。
2018-12-13 cond-mat.str-el
Linked-cluster expansion for the Green's function of the infinite-U Hubbard model
我们实现了一个高效的强耦合展开的格林函数的哈伯德模型。在极限的极端相关性，现场的相互作用是无限的，评估图大大简化，使我们能够进行扩展到八阶的跳跃幅度的权力。我们计算的有限温度格林函数解析的动量和松原频率空间作为电子密度的函数。采用Pade近似，我们研究了状态方程，开尔文热势，动量分布函数，准粒子分数，准粒子寿命的系统在温度低于，或的顺序，跳跃振幅。我们还讨论了几种不同的方法获得的光谱函数，通过解析延续的虚频格林函数，并显示结果的系统近半填充。我们基准我们的状态方程的结果对那些从数值的连锁集团展开进行到第十一阶。
2014-06-04 cond-mat.str-el
Dynamical Structure Factor for the Alternating Heisenberg Chain: A Linked Cluster Calculation
本文发展了一种计算零温下多粒子激发谱权的连接团簇方法。动力学结构因子表示为排他性结构因子的总和，每个结构因子表示来自给定的一组激发态的贡献。一个链接的集群技术，以获得这些数量的高阶级数展开进行了讨论。我们将这些方法应用于交替海森堡链周围的二聚化极限（$λ=0$），其中完整的波矢量和频率依赖的光谱重量的一个和两个粒子激发（连续和束缚态）。对于小到中等值的二聚体间耦合参数$λ$，这些导致非常准确的计算的动态结构因素。我们还研究了一个和两个粒子状态的相对光谱权重的变化与键交替所有的方式的限制的均匀链（$λ=1$）。与Schmidt和Uhrig一致，我们发现即使在$λ=1$下，光谱权重也由2-三重态主导，这意味着即使对于均匀链，用三重态对激发描述系统仍然是一个很好的定量描述。
2003-07-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Numerical Block Diagonalization and Linked-Cluster Expansion for Deriving Effective Hamiltonians: Applications to Spin Excitations
RIKEN Center for Emergent Matter Science（理化学研究所物质结构研究中心）；School of Physical and Chemical Sciences, Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院物理与化学科学学院）
提出一种基于最小形变原理的数值块对角化框架，结合链接团簇展开，为量子多体系统构建低能有效哈密顿量，并应用于一维横场伊辛模型和二维Shastry-Sutherland模型，准确描述自旋激发动力学。
2026-06-23 cond-mat.str-el
Thermodynamics of the disordered Hubbard model studied via numerical linked-cluster expansions
量子多体系统中无序和强关联的相互作用仍然是一个悬而未决的问题。尽管近年来在光晶格中的超冷原子方面取得了很大进展，以更好地理解诸如多体局域化或无序对莫特金属-绝缘体转变的影响等现象。本文利用数值链团展开技术，扩展到无序量子晶格模型，研究了正方形和立方形几何下无序Fermi-哈伯德模型的精确热力学性质。我们考虑现场能量，相互作用强度，以及跳跃幅度的无序盒分布，并探讨如何在热力学极限的能量，双占有，熵，热容和磁关联的系统演变为无序的变化的强度。我们比较我们的研究结果与那些从行列式量子蒙特卡罗模拟和讨论我们的结果的相关性与冷费米子原子在光晶格的实验。
2021-10-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Direct calculation of the spin stiffness on square, triangular and cubic lattices using the coupled cluster method
本文提出了一种用耦合集团方法直接计算自旋刚度的方法。对于正方形、三角形和立方晶格上的自旋半海森堡反铁磁体，我们在高阶近似下计算了其刚度。对于正方形和立方晶格，我们的结果与文献中的最佳结果非常一致。对于三角形格点，我们的结果比迄今为止用其他近似方法得到的任何结果都要精确。
2006-03-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Linked Cluster Series Expansions for Two-Particle Bound States
我们发展了强耦合级数展开方法来研究量子晶格模型的两粒子谱。该方法的核心是计算两粒子子空间中的有效哈密顿量。我们明确地考虑了正交变换产生这种块对角化，并发现保持正交性是至关重要的系统的基态和两个粒子子空间的特点是由相同的量子数。本文分别用坐标空间中的有限格点方法和动量空间中的积分方程讨论了二粒子薛定谔方程的解。这些方法使我们能够精确地确定手头的模型，包括所有的两粒子束缚/反束缚态的低激发光谱。此外，我们讨论了如何产生的束缚/反束缚态的分散体的级数展开。这些使我们能够采用系列外推技术，从而结合能可以确定，即使当膨胀参数不小。我们将此方法应用于（1+1）维横伊辛模型和两支腿自旋- $\case 1/2$ Heisenberg阶梯.对于后一种模型，我们还计算了相干长度，并确定了束缚态与两粒子连续区合并的临界性质。
2000-10-23 cond-mat.str-el
Compass model on a ladder and square clusters
用核多项式方法计算了L= 2，3，4，5的正方形L × L团簇上量子罗盘模型的精确热容，并与大罗盘阶梯的热容进行了比较.在这些系统的基态中发现的位点间相关性表明量子罗盘模型不同于其经典版本。
2009-06-24 cond-mat.str-el
Phase Diagram of the Frustrated Square-Lattice Hubbard Model: Variational Cluster Approach
利用变分集团近似方法研究了具有各向异性次近邻跳跃参数的二维正方晶格上的半填充阻挫哈伯德模型.我们计算的基态相图的模型在一个广泛的参数空间的各种晶格几何形状，包括正方形，交叉正方形和三角形晶格。我们研究了Mott金属-绝缘体转变，并表明，在Mott绝缘相，磁性相与Néel，共线，螺旋订单出现在相关的参数区域，并在这些阶段之间的中间区域，一个绝缘相所造成的量子涨落的几何受挫自旋自由度出现。
2017-02-01 cond-mat.str-el
Thermodynamics and phase transitions for the Heisenberg model on the pinwheel distorted kagome lattice
本文研究了在Rb_2Cu_3SnF_12材料中观察到的风车形畸变kagome晶格上的海森堡模型。实验相关的热力学性质在有限的温度下计算利用数值连接集群的扩展。我们还发展了一个基于Lanczos的零温度数值关联团簇展开，研究了风车扭曲晶格对均匀kagome晶格海森堡模型的逼近。我们发现了强有力的证据，相变之前，达到统一的限制，这意味着基态的kagome格点海森堡模型可能不是风车二聚化，是稳定的有限风车二聚化扰动。
2011-12-19 cond-mat.str-el
Cluster mean-field theory study of $J_{1}-J_{2}$ Heisenberg model on a square lattice
利用集团平均场论研究了正方晶格上自旋为1/2的$J_{1}$海森堡模型.我们发现一个快速收敛的相边界的集群大小的增加。通过将团簇尺寸$L$外推到无穷大，我们得到了精确的相界$J_{2}^{c1} \approx 0.42$（N-$\acute{e}$ el反铁磁相和反铁磁相之间）和$J_{2}^{c2} \approx 0.59$（反铁磁相和共线反铁磁相之间）.跃迁在$J_{2}^{c1}$处明确地确定为二级，在$J_{2}^{c2}$处明确地确定为一级。在有限温度下，我们给出了一个完整的相图，在$J_{2}^{c2}$附近有稳定态、亚稳定态和不稳定态，与各向异性$J_1-J_2$模型的相图相对应。均匀以及交错的磁化率进行了讨论。
2013-08-13 cond-mat.str-el
Precursors of the insulating state in the square lattice Hubbard model
本文用梯形对偶费米子方法研究了小到中等相互作用强度$1\leq U/t\leq 4$的二维正方格子哈伯德模型。在动力学平均场论之外的非局域关联降低了势能，导致了均匀磁化率的极大值，并在态密度中引入了赝能隙。虽然自能显示出与长程波动的出现有关的可能绝缘相的前体，但金属相在可接近的温度范围内持续存在。货币规模效应影响结果的定性。上界的交叉温度被发现显着低于以前报道的动态顶点近似结果在$U/t=1$。
2017-12-22 cond-mat.str-el
Doping- and temperature-dependent electronic structure and spin dynamics in the Hubbard model on a square lattice within cluster perturbation theory
Kirensky Institute of Physics, Federal Research Center KSC SB RAS（基连斯基物理研究所）；Siberian Federal University（西伯利亚联邦大学）
利用团簇微扰理论（CPT）研究方晶格Hubbard模型中电子结构和动态自旋磁化率随掺杂和温度的变化，发现电子和自旋谱的主要特征与铜氧化物实验定性一致，并通过与广义平均场计算对比，探讨了短程反铁磁性在赝能隙形成中的作用。
2026-06-01 cond-mat.str-el
Projective cluster-additive transformation for quantum lattice models
本文构建了一种基于投影的簇可加变换，可将广泛的格子哈密顿量块对角化，并推广了多种已知极小变换，在仅需较小基的条件下实现了微扰与非微扰链接簇展开的高效计算。
2023-03-08 cond-mat.str-el
Many-Body Density Matrices On a Two-Dimensional Square Lattice: Noninteracting and Strongly Interacting Spinless Fermions
相互作用系统的约化密度矩阵可用作截断方案的基础，或用于无偏方法以发现基态中的最强类型的相关。本文研究了正方晶格中小团簇的多体费米子密度矩阵的结构。簇密度矩阵的数值计算在一组有限的系统，受到非正方形的周期性边界条件给出的晶格矢量$\bR_1 \equiv (R_{1x}, R_{1y})$和$\bR_2 \equiv (R_{2x}, R_{2y})$。然后，我们近似的无限系统集群密度矩阵谱，通过平均有限系统集群密度矩阵（i）在基态的退化，和系统相对于集群的方向，以确保它具有适当的点群对称性;和（ii）在各种扭曲的边界条件，以减少有限尺寸的影响。然后，我们比较的平均集群密度矩阵的本征值结构的非相互作用和强相互作用的无自旋费米子，作为填充分数$\nbar$的函数，并讨论它是否可以近似为建立从一个截断的单粒子运营商。
2006-07-22 cond-mat.str-el
