Tomonaga-Luttinger parameters for quantum wires
均匀一维电子系统的低能性质完全由两个Tomonaga-Luttinger参数$K_ρ$和$v_σ$来描述.在本文中，我们将讨论微观估计这些参数的值在半导体量子线，利用它们之间的关系，热力学性质。由于一维电子液体的基态的相关性和维格纳晶体的相关性之间的相似性，我们在自洽的Hartree-Fock近似下计算了这些热力学量。根据我们的计算，Hartree-Fock近似的基态是一个维格纳晶体在所有的电子密度，并具有反铁磁秩序，逐渐演变从自旋密度波的本地化的字符，随着密度的降低。我们的结果$K_ρ$在高密度下与弱耦合微扰估计$K_ρ^{pert}$吻合得很好，但在低密度下偏离很大，特别是当电子-电子相互作用在长距离上被屏蔽时。$K_ρ^{pert}\sim n^{1/2}$在小载流子密度$n$处消失，而我们推测当$n\to 0$时，$K_ρ\to 1/2$消失，这意味着$K_ρ$应该在中间密度处通过最小值。观察这种对粒子密度的非单调依赖性将允许测量微观相互作用的范围。在自旋部分，我们发现自旋速度随相互作用强度的增加或$n$的减小而减小。强相关效应使得很难从Hartree-Fock计算中获得完全一致的$v_σ$估计值。我们推测$v_σ/\vf\propto n/V_0$在极限$n\to 0$中，其中$V_0$是相互作用强度。
2001-08-18 cond-mat.mes-hall
Transient and Sharvin resistances of Luttinger liquids
虽然相互作用的一维系统的本征电导被电子-电子关联重整化，但一段时间以来人们已经知道，这种重整化被电线连接的（非相互作用）电极的存在所冲走。在这里，我们研究这样的导线的瞬态电导：一个有限的电压偏置突然施加在导线上，我们测量电流之前，它有足够的时间达到其稳定值。这些计算使我们能够提取Luttinger和Fermi液体的Sharvin（接触）电阻。特别是，我们发现，一个完美的费米液体电极和Luttinger液体电极之间的交界处的特征在于由接触电阻，其中包括一半的量子的电导在一个无限的Luttinger液体的本征电阻的一半串联。这些结果是用两种不同的方法得到的：动力学Hartree-Fock方法和自洽玻尔兹曼方法。虽然这些方法在形式上是近似的，但我们发现与Luttinger/Fermi液体理论的精确结果完全匹配。
2018-04-26 cond-mat.mes-hall
Superfluid Flow Past an Array of Scatterers
本文研究了一维非线性超流流过周期性点状散射体阵列的模型。这个模型的一个应用是确定的临界电流的约瑟夫森阵列在一个政权适当的金斯堡-朗道制定。在这里，该阵列由短的正常金属区域，在Hartree电子-电子相互作用的存在下，并嵌入在一维超导导线接近其临界温度，$Tc$。我们预测临界电流线性依赖于$A (Tc-T)$，而系数$A$敏感地依赖于超导和正常金属区域的大小和Hartree相互作用的强度和符号。在吸引相互作用的情况下，我们发现了另一个功能：临界电流在$T*$小于$Tc$的某个温度以及在$Tc$本身线性消失。我们排除了一个简单的解释为零值的临界电流，在这个温度$T*$，在低频率的序参量波动。
1998-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Ratchet effects in Luttinger liquids
本文研究了具有两个不同强度的点散射体的一维电子液体。在电子相互作用的存在下，非线性电导示出依赖于电流方向。所得到的传输特性的不对称性引起棘轮效应，即，对所施加的AC电压进行DC电流的整流。在强排斥相互作用的情况下，棘轮电流的增长在一个很宽的电压区间与交流电压降低。在弱相互作用区域，电流-电压曲线呈现振荡行为。我们的结果适用于单带量子线和量子霍尔边缘之间的隧穿。
2003-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Universal Duality in Luttinger Liquid Coupled to Generic Environment
我们研究了耦合到一个通用的环境中的Luttinger液体（LL）玻色子模式与任意密度-密度和电流-电流相互作用。LL可以是在导电相和扰动的弱散射体或在绝缘相和扰动的弱链接。系统中的缺陷也可以对环境模式进行散射，并具有任意的透射和反射振幅。本文给出了在环境存在下计算关联函数的一般方法，并证明了描述弱散射体标度和弱连接标度的指数的对偶性。这种二重性适用于广泛的一类模型，对相互作用和环境模式细节都不敏感，因此它表现为普适属性。它确保环境不能生成RG流的新的稳定固定点。因此，LL总是流向导电相或绝缘相。相位被一个尖锐的边界分开，该边界会因环境的影响而发生位移。我们的研究结果是相关的，例如，在低能量输运（i）相互作用的量子线或碳纳米管的电子耦合到由晶格缺陷散射的声学声子;（ii）相互作用的费米和玻色子冷原子的混合物，其中玻色子模式由于相互作用的突然局部变化而散射，（iii）介观电路。
2014-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Conductance of nano-systems with interactions coupled via conduction electrons: Effect of indirect exchange interactions
在纳米系统中，电子与费米引线相互作用并接触，产生有效的单体散射，这取决于所附引线中其他散射体的存在。这种非局域效应是一种纯粹的多体效应，当人们采用非相互作用模型来描述量子输运时，可以忽略它。这通过类似于局部磁矩之间的RKKY-相互作用的类型的交换相互作用增强了量子电导的非局部特征。本文在Hartree-Fock近似下，研究了无自旋费米子在两个散射体之间的相互作用.费米子只在两个散射体内部相互作用。一个散射体对另一个散射体的依赖性表现出振荡，该振荡以1/L c衰减，并且当L c超过热长度LT时，该振荡被抑制。Hartree-Fock的结果进行了比较与精确的数值结果与嵌入方法和DMRG算法。
2006-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum impurity in a Tomonaga-Luttinger liquid: continuous-time quantum Monte Carlo approach
我们发展了一个连续时间量子蒙特卡罗（CTQMC）方法耦合到相互作用的量子线描述的Tomonaga-Luttinger液体的量子杂质。该方法是负符号免费的任何值的Tomonaga-Luttinger参数，这是严格证明，因此，有效的低温计算是可能的。一维系统中电子和玻色子的对偶性使我们可以构造一个简单的公式来计算这些系统中的CTQMC算法。我们表明，CTQMC Tomonaga-Luttinger液体可以实现与以前的CTQMC代码耦合到非相互作用的费米子的杂质只有微小的修改。我们应用这种方法的凯恩-费舍尔模型的潜在的散射在一个自旋的量子线和一个单一的自旋耦合的边缘状态的二维拓扑绝缘体假设各向异性XXZ耦合。数值计算了电子格林函数和自旋-自旋关联函数等动力学响应函数，并讨论了它们的标度性质。
2014-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Parity dependent Josephson current through a helical Luttinger liquid
考虑超导体-二维拓扑绝缘体-超导体结（S-2DTI-S），研究了电子-电子相互作用对2π和4π周期约瑟夫森电流的影响.在长结极限下，超导电流可以通过将系统建模为耦合到超导储层的螺旋Luttinger液体来评估。在引入玻色子化的奇偶约束的存在下，我们转而考虑完美和不良接口的限制。对于透明的界面，完美的Andreev反射发生在边界处，约瑟夫森电流是轻微的相互作用的影响。相反，如果强磁散射体存在于弱连接中，则情况会发生显著变化。在这里，库仑相互作用在低温和高温下都起着至关重要的作用。此外，约瑟夫森电流的相移可以通过改变杂质的磁化方向来诱导。
2013-07-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tunneling exponents in realistic quantum wires using the mean field approximation
证明了量子线的电荷Tomonaga-Luttinger参数$K_ρ$可以用Hartree-Fock近似自洽地精确估计。$K_ρ$对载流子密度的依赖性区分了相关性重要性的不同区域。
2003-06-25 cond-mat.mes-hall
Striped States in Quantum Hall Effect: Deriving a Low Energy Theory from Hartree-Fock
越来越多的实验和理论证据表明，非常干净的二维电子系统在低温和朗道能级下形成单向电荷密度波（UCDW）或“条纹”态，填充分数为nu = M + x，其中4 < M < 10为整数，0.4 < x < 0.6。根据以前的工作，我们使用Hartree-Fock方法对条纹状态进行建模。我们构造的低能量激发系统的条纹边缘类似于量子霍尔液滴的边缘态激发的建设顺利变形。这些低能量激发被描述为耦合Luttinger液体理论，如MacDonald和Fisher（PRB 61 5724 2000）先前所讨论的。在这里，我们扩展了这项工作，并明确推导出所有的参数，这个低能量理论使用哈特里福克的方法。我们也接触到等效的低能量流体动力学的方法Fogler和Vinokur（PRL 84 5828 2000），并类似地得出这个理论的参数。作为使用这些结果的例子，我们明确地计算了低能量激发光谱和研究隧穿成条纹状态。
2001-05-10 cond-mat.mes-hall
Intermediate fixed point in a Luttinger liquid with elastic and dissipative backscattering
在最近的工作[物理学。{ \bf 108}，136401（2012）]我们已经解决了具有散射体的Luttinger液体的问题，该散射体允许相干和非相干散射通道。我们已经发现，与此模型相关的物理是从凯恩和费舍尔分析的弹性杂质设置，从Furusaki和Matveev研究的非弹性散射的情况下，有质的不同，从而提出了一个新的范式图片Luttinger液体与杂质。在这里，我们提出了一个广泛的研究这个问题的重整化群流，不动点景观，并在这些不动点附近的缩放。我们的分析是非微扰的弹性隧穿振幅，采用瞬子计算在一个或两个可用的弹性隧穿通道。我们的分析占非平凡的克莱因因素，这代表任何或费米子统计。这些克莱因因素需要考虑到由于高阶隧穿过程发生的事实。特别地，我们找到一个稳定的固定点，其中输入电流在前向和后向散射光束之间被分离为${1 \over 2}$ - $1\over 2$。完全后向散射和完全前向散射之间的这个中间固定点对于Luttinger参数$g<1$是稳定的。
2015-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Interacting electron systems between Fermi leads: effective one-body transmissions and correlation clouds
为了将量子输运的Landauer公式推广到相关费米子，我们考虑了一个无自旋系统，其中载流子相互作用，通过非相互作用的一维导线连接到两个库。我们发现，嵌入式多体散射体到一个有效的单体散射体与相互作用相关的参数的映射需要包括部分的相互作用区域诱导幂律相关的附加引线。物理上，这给出了介观散射体的电导对所使用的引线的性质的依赖性，这是由于散射体内部的电子相互作用。为了证明这一点，我们考虑两个相同的相关系统连接的长度为$L\_\mathrm{C}$的非相互作用的铅。我们证明了有效的单体传输的合奏偏离量$A/L\_\mathrm{C}$从假设一个有效的单体描述为每个元素和散射体的组合法在一系列的行为。$A$是最大的相互作用强度$U$周围的Luttinger液体成为莫特绝缘体在所使用的模型，并消失时，$U \to 0$和$U \to \infty$。与近藤问题的类比指出。
2006-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Long wavelength spatial oscillations of high frequency current noise in 1D electron systems
本文从理论上研究了存在散射体的一维电子系统的有限频率电流噪声。与零频率散粒噪声相反，有限频率噪声显示出在高频处具有波长$πv_F/ω$的空间振荡。带曲率导致噪声振荡的振幅衰减，因为一个移动远离散射体，叠加了拍。此外，库仑相互作用降低了振幅和修改的振荡的波长，我们检查的Luttinger液体（LL）模型的框架。只有当LL相互作用参数$g \to 0$。
2003-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Compressibility in the Integer Quantum Hall Effect within Hartree-Fock Approximation
电子-电子相互作用似乎在整数量子霍尔效应的描述中起着令人惊讶的小作用，考虑到对于稍微不同的填充因子，相互作用是最重要的，导致相互作用介导的分数量子霍尔效应。然而，Cobden等人和Ilani等人最近的成像实验为电子-电子相互作用的重要性提供了强有力的证据，即使在整数效应中。介观MOSFET器件的电导率和电子可压缩性的测量结果与单粒子模型的预测不一致的实验报告。通过对角化高斯散射体的随机分布，并在Hartree-Fock近似下处理相互作用，我们研究了电子-电子相互作用对整数量子霍尔效应的作用，得到了与实验符合较好的结果.
2005-08-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Effect of flux-dependent Friedel oscillations upon the effective transmission of an interacting nano-system
我们考虑一个纳米系统连接到测量探头通过非相互作用的引线。当电子在纳米系统内部相互作用时，|ts（E_F）|描述其在费米能E_F处的有效透射的公式不再是局域的。电子-电子相互作用对|ts（E_F）|^2是用一维无自旋费米子模型和哈特里-福克近似来研究的。的非局部性|ts（E_F）|^2是由于纳米系统内部的Hartree和Fock修正与纳米系统外部的散射体通过长程Friedel振荡之间的耦合。利用这种现象，人们可以改变|ts（E_F）|^2通过Aharonov-Bohm通量穿过一个环，该环连接到距离纳米系统Lc的一个引线上。对于小的距离Lc，由这种非局域效应引起的量子电导的变化可以超过0.1（e^2/h）。
2007-04-18 cond-mat.mes-hall
Persistent current of correlated electrons in mesoscopic ring with impurity
通过求解多体薛定谔方程，计算了具有单个散射体的一维连续圆环中的关联电子的持续流，其中电子之间通过有限程的电子-电子（e-e）相互作用相互作用。该问题是解决组态相互作用（CI）和扩散蒙特卡罗（DMC）方法。CI和DMC结果吻合良好。在这两种情况下，作为环长$L$的函数的持续电流$I$表现出典型的Luttinger液体的渐近依赖性$I \propto L^{-1-α}$，其中功率$α$仅取决于电子-电子相互作用。$α$的数值与重整化群理论的已知公式一致。
2007-12-06 cond-mat.mes-hall
Persistent current of Luttinger liquid in one-dimensional ring with weak link: Continuous model studied by configuration interaction and quantum Monte Carlo
本文研究了具有单弱连接的一维连续环中关联无自旋电子的持续流。通过求解多体薛定谔方程，我们计算了几十个电子通过短程对相互作用V（x-x '）相互作用的关联。我们解决了这个多体问题，先进的组态相互作用（CI）和扩散蒙特卡罗（DMC）方法。我们的CI和DMC结果表明，作为环长（L）的函数的持续电流（I）表现出大L的典型的Luttinger液体，$I \propto L^{-1-α}$，其中功率$α$只取决于电子-电子（e-e）相互作用的幂律。对于强电子-电子相互作用，先前的理论预测$α$的公式为$α= {(1 + 2 α_{RG})}^{1/2} - 1$，其中$α_{RG} = [V(0)-V(2k_F)]/2π\hbar v_F$是弱相互作用电子的重整化群结果，V（q）是V（x-x '）的傅里叶变换。我们的数值数据表明，只有当V（x-x '）的范围很小（大致为$d \lesssim 1/2k_F$，更精确地说是$4d^2k_F^2 << 1$）时，这个理论结果才在连续模型中成立。对于强电子-电子相互作用（$α_{RG} > 0.25$），我们的CI数据表明，只有10个电子的环已经具有幂律$I \propto L^{-1-α}$，即，10个电子已经足够表现出像Luttinger液体一样的行为。$α_{RG} > 0.25$的DMC数据被所谓的固定相位近似破坏。最后，我们还讨论了Hart…
2009-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Theoretical study of interacting hole gas in p-doped bulk III-V semiconductors
研究了掺$p$的体III-V半导体中均匀相互作用空穴气。价带的结构由Luttinger的哈密顿量在球近似下建模，产生重空穴和轻空穴色散分支，并通过自洽的Hartree-Fock处理考虑库仑排斥。作为该模型的一个重要特征，Hartree-Fock方程的自洽解几乎可以用纯解析的方式找到，而其他类型的有效自旋-轨道耦合项则不然。特别是，库仑相互作用重整化的费米波数的重和轻的空穴。结果表明，自洽Hartree-Fock方法得到的基态能量与最低阶微扰理论得到的结果不一致。我们讨论了铁磁半导体的观测结果，以及在体$p$ -杂质半导体中可能观测到的自旋霍尔效应。最后，我们还研究了这类系统的介电函数的基本性质。
2006-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Influence of spin and interactions on quantum dots and nano-wires
在本论文中，我们使用复杂的数值方法来研究两类具有电子-电子相互作用的量子系统的基态性质：量子点和纳米线。在前半部分的工作中，我们研究了一个系统的单级耦合到一个一维线与相互作用的无自旋电子，当线是干净的或无序的。我们利用密度矩阵重整化群（DMRG）方法研究了能级对干净相互作用线的几种热力学性质的影响，这些相互作用线可以处于Tomonaga-Luttinger液体相和电荷密度波相之一.当导线是无序的，我们研究的弗里德尔振荡，探索两个阶段之间的差异，并将它们与干净的非相互作用的情况下，我们开发了一个精确的振荡公式。在论文的后半部分，我们研究了两种孤立的二维量子点。我们首先研究了一种新的数值方法，粒子-空穴DMRG（PH-DMRG），它被用来计算由相互作用的无自旋电子组成的无序量子点的GS能量。我们表明，这种方法比Hartree-Fock方法更准确，我们提出了一种改进的算法，它减少了近30个百分点的错误率。最后，我们研究了自旋为1/2的量子点在自旋轨道耦合和相互作用下的磁化强度。我们计算了量子点的g因子和自旋算符的期望值，发现量子点被偶数个电子占据时，量子点可以具有有限的磁化强度。
2008-06-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
