The covariance matrix spectrum of correlated charge insulators reveals hidden connections to Coupled Cluster, Matrix Product, and Rokhsar-Kivelson states
本文通过协方差矩阵谱研究一维 $t$-$V$ 模型,发现强排斥下涌现的四格点破坏可由耦合簇态精确描述,并揭示其与矩阵乘积态及Rokhsar-Kivelson态的深层联系。
2025-07-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Single particle spectra of charge transfer insulators by cluster perturbation theory - the correlated band structure of NiO
提出了一种计算强关联电子体系能带结构的多体方法,并将其应用于NiO的能带结构计算。该方法可以被看作是一个conventionally不变的版本的聚类方法的藤森和南。因此,d-壳层内的库仑相互作用被处理的精确对角化和d-壳层,然后耦合到一个固体的集群微扰理论的扩展由于Senechal等人。该方法在计算上是没有更多的要求比传统的能带结构计算和NiO,我们发现计算的单粒子谱函数和实验测量的能带结构之间的良好协议。
2004-09-03 cond-mat.str-el
Correlated Dirac semimetal by periodized cluster dynamical mean-field theory
将周期集团动力学平均场论(PCDMFT)与精确对角化杂质求解相结合,应用于蜂窝晶格上的半满标准哈伯德模型.在弱相互作用下,发现了一个关联的狄拉克半金属,在强相互作用下,它通过一阶量子相变转变为反铁磁绝缘相,其间没有自旋液相的介入.在这个应用中,PCDMFT引入了部分平移对称性,但很好地解决了由于平移对称性破缺而在团簇动力学平均场论研究中产生的弱相互作用区域的伪绝缘相问题。
2015-07-09 cond-mat.str-el
Mott correlated states in the underdoped two-dimensional Hubbard model: variational Monte Carlo versus a dynamical cluster approximation
我们使用两种互补的方法,动力学平均场论的动力学团簇扩展和带回流修正的Gutzwiller-Jastrow波函数的变分蒙特卡罗模拟,研究了正方晶格上的受抑欠掺杂哈伯德模型的性质.我们比较和讨论的能量和双职业,从这两种方法获得的数据。在小的掺杂,我们观察到一个快速的交叉从弱相关的金属在低相互作用强度U到一个非费米液体相关态与强本地自旋相关。此外,我们还研究了关联态相对于相分离的稳定性。我们观察到相分离,只有大值的U或非常大的挫折。对于与铜酸盐相关的参数范围,不存在相分离。
2012-12-20 cond-mat.str-el
A cluster-based mean-field and perturbative description of strongly correlated fermion systems. Application to the 1D and 2D Hubbard model
本文介绍了一种基于团簇的平均场微扰方法来描述费米子强关联系统的基态。在团簇平均场中,基态波函数被写成一个简单的张量积。为了获得高质量的结果,团簇平均场表示的单粒子基础的优化是至关重要的。平均场的性质的anomaly使我们能够制定一个微扰的方法来考虑集群间的相关性,其他传统的多体策略可以很容易地设计在集群状态。我们提出了基准计算的半填充一维和(正方形)二维哈伯德模型,以及轻掺杂制度的二维,使用集团平均场和二阶微扰理论。我们的研究结果表明,足够大的集群或二阶微扰理论,集群为基础的方法可以提供一个准确的描述哈伯德模型在考虑制度。几种途径,以改善在这项工作中提出的结果进行了讨论。
2015-05-21 cond-mat.str-el
Dual Fermion Dynamical Cluster Approach for Strongly Correlated Systems
结合动力学簇近似(DCA)和最近引入的双费米子形式,我们设计了一种新的强关联系统的多尺度方法。这种方法采用了一个精确的映射从一个真正的晶格到一个DCA集群的线性大小Lc嵌入在一个双费米子晶格。短尺度的物理学通过DCA簇计算来解决,而较长尺度的物理学则通过双费米子来解决。裸和修饰的对偶费米子格林函数的标度为O(1/Lc),因此对偶晶格上的微扰理论收敛得非常快。例如,在一个示例中,用简单的二阶微扰理论计算的对偶费米子自能为O(1/Lc^3)阶,三阶和三体修正又向下增加了一个因子O(1/Lc^2)。
2011-10-11 cond-mat.str-el
Multi-scale Extensions to Quantum Cluster Methods for Strongly Correlated Electron Systems
介绍了一种数值计算强关联电子系统的多尺度多体方法。作为量子簇方法的一个扩展,它近似于任何给定长度尺度上的相关性,与相应尺度上相关性的强度相称。短的长度尺度被明确对待,长的被解决在平均场水平和中间长度制度的相关性被假定为弱,并近似图解。为了说明和检验这种方法,我们将其应用到一维哈伯德模型。由此产生的多尺度自能提供了一个非常好的定量协议,更昂贵的数值,明确的量子蒙特卡罗计算。
2006-09-12 cond-mat.str-el
Test of the unitary coupled-cluster variational quantum eigensolver for a simple strongly correlated condensed-matter system
变分量子本征求解器是一种低深度的量子线路,可用于在有噪声的中等规模量子计算机上研究强关联系统。我们研究与该算法的酉耦合簇变体的因式分解形式相关的细节。我们将其应用于一个简单的强关联非平凡凝聚态系统-半充满的四格点哈伯德模型。这项工作显示了一些微妙的问题,需要考虑在实践中应用这种算法时,特别是凝聚态系统。
2020-01-20 cond-mat.str-el quant-ph
Correlated Dirac Fermions on the Honeycomb Lattice studied within Cluster Dynamical Mean Field Theory
在集团动力学平均场论的框架下,结合有限温度精确对角化,研究了蜂窝晶格中非局域库仑关联的作用。的顺磁性半金属到绝缘体的过渡被发现是在良好的协议与有限尺寸的决定性量子蒙特卡罗模拟和集群动态平均场计算的基础上的连续时间量子蒙特卡罗方法。正如预期的那样,临界库仑能量远低于局部或单位点制剂。短程关联显示,引起的赝隙和伴随的非费米液体的行为在一个狭窄的范围内低于莫特转变。
2010-10-22 cond-mat.str-el
Correlated band structure of NiO, CoO and MnO by variational cluster approximation
用Potthoff提出的变分集团近似方法计算了过渡金属氧化物MnO、CoO和NiO的单粒子光谱函数。通过对TMO 6-团簇的精确对角化,得到了团簇的自能和Luttinger-Ward泛函的数值。这个团簇的单粒子参数作为变分参数来构造格点系统巨势的驻点。通过交叉过程,它允许连续地从一个阵列的不连接的集群的晶格系统中找到的驻点。发现自能包含不相关的自由度,这些自由度对巨势的影响很小,需要排除这些自由度以获得有意义的结果。得到的谱函数与实验数据符合得很好。
2008-06-02 cond-mat.str-el
Percolative phase transition on ferromagnetic insulator manganites: uncorrelated to correlated polaron clusters
在这项工作中,我们报告了原子尺度上的铁磁绝缘体锰氧化物LaMnO $_{3.12}$使用$γ-γ$ PAC光谱研究。数据分析揭示了在冷却时从未扭曲到Jahn-Teller扭曲的局部环境的纳米级转变。这两个局部环境的渗流阈值包含一个宏观结构转变(菱形-正交)。两个不同的制度JT-扭曲被发现:一个高温制度,不相关的极化子集群与严重扭曲的锰$^{3+}$ O $_{6}$八面体生存到$T \approx 800 K$和低温制度,相关区域有一个较弱的JT-扭曲对称性。
2005-11-03 cond-mat.str-el
Meron-Cluster Approach to Systems of Strongly Correlated Electrons
强关联电子系统的数值模拟受到臭名昭著的费米子符号问题的困扰,该问题阻碍了对像哈伯德模型这样的系统是否显示高温超导性的理解。在这里,我们展示了如何费米子符号问题可以完全解决与meron集团的方法在一个大类的模型的强关联电子系统,其中一些是在扩展的哈伯德模型家庭,并显示s波超导性。在这些模型中,我们还发现,在现场排斥甚至可以共存于一个弱的化学势,而不会引入符号问题。我们认为,由于这些模型可以有效地模拟使用集群算法,他们是理想的研究强关联电子系统中的许多有趣的现象。
2002-01-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-lat
Quantum cluster approach to the topological invariants in correlated Chern insulators
利用团簇微扰理论和变分团簇方法研究了强库仑相互作用下的Chern绝缘体的拓扑性质。以往的研究中,一般只采用拓扑哈密顿量来计算自然单胞内相互作用的体陈数。通过对一个原型模型--半满Halflit哈伯德模型的研究,发现了由于平移对称性的显式破缺而导致的该模型的意外失效.相反,我们断言,忠实的相互作用体Chern数的量子集团方法的框架下,可以计算在扩大的单胞,这是免费的故障所造成的显式平移对称性破缺,并符合相互作用体边对应。
2019-06-19 cond-mat.str-el
Evidence for correlated states in a cluster of bosons with Rashba spin-orbit coupling
研究了二维自旋半玻色子在Rashba自旋轨道耦合作用下的基态性质。由于低能量密度态的增强,预计相互作用的影响变得更加重要。在回顾了几种可能的理想凝聚态之后,我们对存在强自旋-轨道耦合的二维盘上的玻色子团簇进行了精确对角化计算,揭示了其基态的强关联.我们推导出一个低能有效哈密顿量,以了解如何与强关联的状态变得比理想的凝聚态在能量上更有利。
2016-03-01 cond-mat.str-el
Anomalous phase separation dynamics in a correlated electron system: machine-learning enabled large-scale kinetic Monte Carlo simulations
University of Virginia(弗吉尼亚大学)
相分离在相关电子材料新功能的出现中起着核心作用。混合相态的结构强烈地依赖于非平衡相分离动力学,这到目前为止还没有得到系统的研究,特别是在理论方面。借助现代机器学习方法,我们首次对典型的强关联电子系统Falicov-Kimball模型的相分离过程进行了大尺度动力学蒙特卡罗模拟.我们发现了一个不寻常的相分离的情况下,域粗化同时发生在两个不同的尺度:在较小的长度尺度的棋盘集群的增长和扩展的超级集群,这是相同的符号的棋盘集群的聚合物,在一个更大的规模。我们表明,超集群的出现是由于一个隐藏的动力学破缺的亚晶格对称性。棋盘图案和超团簇的生长被逮捕的结果从相关诱导的自陷机制。类似于在这项工作中报告的玻璃态行为可能是通用的其他相关电子系统。
2021-11-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Monte Carlo Study of Strongly Correlated Electrons: Cellular Dynamical Mean-Field Theory
我们利用细胞动力学平均场论(CDMFT)和量子蒙特卡罗(QMC)模拟研究了哈伯德模型.我们提出了CDMFT的算法细节与Hirsch-Fye QMC方法的解决方案的自洽嵌入量子簇问题。我们使用一维和二维半填充哈伯德模型来衡量CDMFT+QMC的性能,特别是对小团簇的比较,与精确的结果,也与其他量子团簇方法。我们计算了单粒子格林函数和小团簇的自能,以研究它们在一维和二维中的尺寸依赖性。
2006-05-15 cond-mat.str-el
Absence of spin liquid in non-frustrated correlated systems
在蜂窝(又名石墨烯)晶格上的半填充哈伯德模型中存在自旋液体状态的问题被重新讨论。变分团簇近似(VCA)、团簇动力学场论(CDMFT)和团簇动力学杂质近似(CDIA)被应用于各种团簇系统。假设自旋液相与Mott绝缘相重合,我们发现Mott相变被发生在较低相互作用值$U$处的磁相变所取代,因此自旋液相不发生.这一结论是使用两个浴轨道连接到每个边界集群网站的集群。我们认为,使用一个单一的浴轨道每个边界网站是不够的,并导致错误的结论,该系统是缺口的所有非零值的$U$。
2013-01-31 cond-mat.str-el
The Dynamical Cluster Approximation: Non-Local Dynamics of Correlated Electron Systems
我们最近介绍了动态集群近似(DCA),一种新的技术,包括短程动力学的相关性,除了本地动态的动态平均场近似,同时保持因果关系。该技术是基于有限大小的周期性集群上的迭代自洽方案。动力学平均场近似(精确结果)是通过将团簇带到单个位置(热力学极限)来获得的。在这里,我们提供了我们的方法的细节,明确表明,它是因果关系,系统的,$Φ$可导出的,它成为保守的集群大小的增加。我们证明了DCA通过将其应用到量子蒙特卡罗和精确枚举研究的二维Falicov-Kimball模型。由此产生的光谱功能保持因果关系,光谱和CDW转变温度收敛迅速,系统的热力学极限,集群大小的增加。
1999-03-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Dynamical Cluster Approximation: A New Technique for Simulations of Strongly Correlated Electron Systems
我们提出的动态集群近似(DCA)算法的算法细节。DCA是一种完全因果的方法,它系统地恢复非局部相关的动力学平均场近似(DMFA)。DCA是在热力学极限,并成为一个无限的集群大小的准确,而减少到DMFA的集群大小的团结。使用一维哈伯德模型作为一个非平凡的测试的方法,我们系统地比较了量子蒙特卡罗(QMC)的DCA与有限尺寸QMC模拟(FSS)所获得的结果。我们发现,随着系统尺寸的增加,DCA和FSS的单粒子格林函数和自能接近相同的极限,但从互补的方向。DCA在解决FSS没有解决的问题的效用被证明。
2000-04-17 cond-mat.str-el
The Dynamical Cluster Approximation (DCA) versus the Cellular Dynamical Mean Field Theory (CDMFT) in strongly correlated electrons systems
我们正在评论文章物理修订{ \bf B 65},155112(2002)由G。Biroli和G. Kotliar,他们在其中比较了两种聚类技术,{ \it细胞动态平均场论}(CDMFT)和{ \it动态聚类近似}(DCA)。基于他们工作中DCA技术的错误实现,他们得出结论,CDMFT是比DCA更快的收敛技术。我们提出了正确的DCA处方的特定模型的哈密顿量在他们的文章中研究,并得出结论,DCA,一旦正确实施,是一个更快的收敛技术的数量平均在集群。我们还参考了他们对我们的评论的最新回应,他们认为,与其在集群上求平均值,本地可观测量应该在集群的大部分中计算,这确实使它们在CDMFT中比在DCA中收敛得更快。然而,我们表明,在他们的原始工作中,作者自己使用集群平均量得出他们的结论,有利于使用CDMFT的DCA。
2005-01-11 cond-mat.str-el
A Structural Map of Potential Correlated Electron Molecular Orbital Materials
Indiana University(印第安纳大学)
本文提出基于图表示的方法,系统发现相关电子分子轨道材料,揭示簇形成规律并提供开放数据集和软件工具,为发现相关量子材料和功能材料提供新路径。
2026-09-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Beyond Quantum Cluster Theories: Multiscale Approaches for Strongly Correlated Systems
赋予强关联系统许多有趣性质的自由度,也使它们通过典型的微扰处理变得相当棘手。出于这个原因,负责这些技术上有前途的属性的机制仍然是难以捉摸的。计算方法在填补这一空白的努力中发挥了重要作用。特别是,动力学平均场论(DMFT)和它的集群扩展,动力学集群近似(DCA)已经允许显着的进展。然而,尽管这些嵌入方案的所有有见地的结果,计算的限制,如量子蒙特卡罗(QMC)中的负号问题,和希尔伯特空间的指数增长的精确对角化(ED)方法,仍然限制了长度范围内的相关性,可以在形式主义的处理。最近取得的进展,以克服这些困难是多尺度的许多机构的方法,从而解决这一挑战,通过引入一个中间的长度尺度之间的短长度尺度的相关性被视为完全使用集群求解器,如QMC或ED,和长的长度尺度的相关性被视为在平均场的方式。在这个中间长度尺度上,相关性可以用微扰的方法来处理。这是多尺度多体方法的本质。我们将回顾这些多尺度多体方法的各种实现,它们所产生的结果,以及为进一步发展而应解决的突出挑战。
2022-02-24 cond-mat.str-el
Role of a parallel magnetic field in two dimensional disordered clusters containing a few correlated electrons
本文研究了具有少量电子的二维无序团簇系综随库仑能与动能比rs的变化。在费米系统(小r_s)和维格纳分子(大r_s)之间,相互作用导致基态的离域,当自旋被平行的磁场排列时,这种离域被抑制.我们的结果证实了中间区域的存在,其中维格纳反铁磁性削弱了斯通纳铁磁性,并且再现了在稀电子系统中观察到的朗德g因子的增强。
2000-12-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A Novel Approach to Study Highly Correlated Nanostructures: The Logarithmic Discretization Embedded Cluster Approximation
这项工作提出了一种新的方法来研究高关联局域结构的输运性质。该方法被称为对数离散化嵌入簇近似(LDECA),包括对角化包含哈密顿量的多体项的有限簇,并将其嵌入系统的其余部分,结合威尔逊对哈密顿量表示的对数离散化的想法。详细讨论了与一个嵌入式点和双点侧耦合到引线相关的物理。在前一种情况下,结果完全符合Bethe的anonymous数据,而在后者中,所获得的物理框架的概念背景下的两阶段近藤问题。一个多体形式主义提供了坚实的理论基础的方法。我们认为,LDECA是非常适合于研究复杂的问题,如通过分子或量子点结构的复杂基态的运输。
2008-05-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spectral properties of strongly correlated multi impurity models in the Kondo insulator regime: Emergent coherence, metallic surface states and quantum phase transitions
我们研究了近藤绝缘区强关联多杂质阵列的实空间光谱性质。采用最近开发的映射到一个有效的相关集群问题,使问题的数值重整化群。研究了光谱随团簇大小和团簇位置的演化。我们应用扩展的Lieb-Mattis定理来预测谱函数是否必须在费米能量处消失,从而形成真正的伪能隙,或者谱函数是否在$\w=0$处保持有限。我们的数值重整化群谱证实了理论的预言,并显示了金属行为在表面的一个团簇盛行在任意的空间维度。我们提出了一个传统的最小的扩展的粒子-空穴对称的安德森晶格模型在$U=0$,导致一个带隙的体带,但表面带主要是$f$轨道字符的弱和中等的杂化强度。当在团簇中心引入近藤空穴时,随位置变化的光谱是空穴轨道能量的函数。特别讨论了Kosterlitz-Less型量子相变从单态到局域矩不动点的光谱特征。
2021-07-27 cond-mat.str-el
Nonequilibrium steady state for strongly-correlated many-body systems: variational cluster approach
提出了一种计算强关联量子多体系统非平衡稳态性质的数值方法。该方法是嵌入在Keldysh格林函数的形式主义,是基于变分聚类方法的思想,只要处理强相关性而言。看来,变分方面是至关重要的,因为它允许一个合适的优化的“参考”系统的非平衡目标状态。该方法既不是微扰的多体相互作用,也不是在外地,驱动系统的平衡,它允许研究强扰动和非线性响应的系统中,也相关的区域在空间上扩展。我们将所提出的方法应用于强关联量子线的非线性传输所描述的费米哈伯德模型。我们说明了如何桥梁集群动力学平均场论的方法耦合两个浴包含和增加数量的不相关的网站。
2011-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.quant-gas
Quantum Cluster Theories
量子集团方法为研究宏观关联费米子系统的复杂性提供了新的视角。这些方法可以理解为广义平均场论。量子团簇方法是非微扰的,并且总是在热力学极限内。它们的质量可以系统地提高,并为有限大小的模拟提供补充信息。近年来对这些原则进行了深入的研究,现在已经确立。本文在简要回顾历史的基础上,比较分析了这些集群技术的本质和优势。综述了相关电子系统常见模型的应用。
2004-04-02 cond-mat.str-el
DCA++: A software framework to solve correlated electron problems with modern quantum cluster methods
我们提出了DCA++项目的第一个开放版本,DCA ++项目是一个高性能的研究软件框架,可以用尖端的量子簇算法解决量子多体问题。DCA++实现了动态团簇近似(DCA)及其具有连续自能的DCA $^+$扩展。该算法捕获强关联电子系统中的非局部相关性,从而深入了解高$T_c$超导性。代码的可扩展性允许在所有规模上有效使用系统,从工作站到领导计算机。考虑到现代计算机器日益增加的异构性,DCA++在传统和新兴的新架构上提供可移植的性能,例如混合CPU-GPU,在ORNL的Titan和CSCS的Piz Daint超级计算机上维持多个petaflops。此外,我们展示了如何通过采用软件行业的标准技术来实现代码库的可持续和可扩展开发。这些包括采用分布式版本控制系统,应用测试驱动开发和持续集成。
2019-09-02 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Nonlinear transport through two-terminal strongly-correlated heterostructures: A dynamical-mean-field approach
采用动态平均场方法研究了金属引线与强关联电子系统构成的异质结构的输运性质。关联区内的谱函数对相互作用强度和偏置电压的变化很敏感。由于这种敏感性,这种异质结构的电流与电压特性是相当非线性的,而不管相关区域内的电位分布的细节。电子性质,如双占有率也改变了偏置电压。
2008-09-11 cond-mat.str-el
Ferromagnetically correlated clusters in semi-metallic Ru2NbAl Heusler alloy
在这项工作中,我们报告的结构,磁和电和热输运性质的Heusler型合金Ru 2NbAl。通过对磁化强度数据的详细分析,我们推测在低于5 K的温度下,超顺磁性相互作用的团簇具有泡利顺磁性背景,而短程铁磁性相互作用则在团簇之间发展.这种铁磁相互作用的存在,通过热容量测量确认。相对较小的电子贡献值的比热,γ(~2.7 mJ/mol-K2),以及线性性质的温度依赖性的塞贝克系数表明,半金属基态的伪间隙,也支持我们的电子结构计算。电阻率的活化性质反映在所观察到的负温度系数中,并且其起源于由反位缺陷引起的载流子局部化,这是从磁性测量以及结构分析推断的。尽管Ru_2NbAl的热电优值的绝对值很低(ZT = 5.2 × 10 ~(-3)),但它是所有已报道的非掺杂全Heusler合金中最大的。
2018-07-17 cond-mat.str-el
Examining Convergence of Cluster Perturbation Theory and Cluster Coupled Cluster for J1-J2 Heisenberg Spin Lattices
Wesleyan University(卫斯理安大学)
本文通过将团簇微扰理论扩展至cPT7和团簇耦合簇扩展至cCCSDTQ5,验证了团簇平均场方法在热力学极限下对J1-J2海森堡模型的能量收敛性,并讨论了高效计算方法。
2026-09-09 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Multireference linearized Coupled Cluster theory for strongly correlated systems using Matrix Product States
我们提出了一个多参考线性化耦合团簇理论,使用矩阵乘积态(MPS-LCC),它提供了非常准确的基态能量,在计算成本,具有相同的缩放多参考配置相互作用单打和双打(MRCISD),为各种各样的电子哈密顿。这些范围从第一行二聚体在平衡和拉伸的几何形状,高度多参考系统,如铬二聚体和晶格模型,如周期性的二维1带和3带哈伯德模型。MPS-LCC理论显示出比通常的DMRG算法快几个数量级的速度,同时提供与收敛的DMRG计算非常一致的能量。此外,在这里提出的所有基准计算中,MPS-LCC在某些情况下优于常用的多参考量子化学方法,使能量超过一个数量级更准确。MPS-LCC作为一种可以处理大活性空间的尺寸扩展方法,在强关联\emph{ab-initio}哈密顿量中开辟了多参考量子化学技术的应用,包括二维和三维固体。
2015-09-01 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Disentangle Intertwined Interactions in Correlated Charge Density Wave with Magnetic Impurities
Institute for Basic Science (IBS)(韩国基础科学研究院)
研究通过STM/STS和DFT揭示磁性杂质与CDW簇的位点依赖电子态相互作用,发现轨道杂化抑制莫特绝缘体并提出控制纠缠相互作用的可能性。
2025-12-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
T-matrix formulation of real-space dynamical mean-field theory and the Friedel sum rule for correlated lattice fermions
在散射理论的基础上,建立了实空间动力学平均场论。由此导出了零温下相互作用格点费米子的Friedel求和规则。
2018-10-02 cond-mat.str-el
Geometric and Orbital Control of Correlated States in Small Hubbard Clusters
本文建立预测性框架,通过晶格几何、轨道杂化和外部电场控制半导体量子点团簇中的局域电子配对,揭示三大设计原则,为量子硬件中电荷与自旋关联的确定性调控提供蓝图。
2025-10-29 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Ion Impact Induced Ultrafast Electron Dynamics in Correlated Materials and Finite Graphene Clusters
强关联的费米子系统有一个有趣的相图产生于哈伯德间隙。穿过间隙的激发导致形成双重占据的晶格位置(doublons)。这种状态提供了有趣的电子和光学性质。此外,当系统被赶出平衡,有趣的集体动力学可能会出现与空间传播的doublons。在这里,一个新的机制,最近提出的我们[Balzer \textit{et al.},提交出版]被证实的精确对角化和非平衡格林函数(NEGF)模拟-费米子双光子创建的能量离子的影响。我们报道了一个具有均匀双布朗分布的非平衡稳态的形成。一个物理上直观的图片给出了一个两个网站系统的分析模型,其中的doublon的形成解释在一个避免交叉(朗道-齐纳图片)的两重通过。这种效应对于强相关的有限系统(如石墨烯纳米带)尤其重要,并且可以直接用光晶格中的费米子原子观察到。我们证明,在相关晶格系统中的双光子的形成和传播可以准确地模拟与NEGF。除了两个时间的结果,我们提出了单次的结果内的广义Kadanoff-Baym anastomy(GKBA)与Hartree-Fock传播(HF-GKBA),我们提出了系统的改进,使用相关的传播(相关GKBA)。
2018-09-19 cond-mat.str-el physics.plasm-ph
Hubbard dimer physics and the magnetostructural transition in the correlated cluster material Nb$_3$Cl$_8$
本研究结合计算与实验探究关联层状材料Nb$_3$Cl$_8$的磁结构相变,排除了电荷歧化假说,揭示Mott物理与层间单态形成的复杂相互作用,提出该材料应在弱耦合Hubbard二聚体框架下理解。
2025-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Real-time density-matrix coupled-cluster approach for closed and open systems at finite temperature
我们使用热场形式主义将耦合团簇方法扩展到有限温度下封闭和开放系统的相关量子动力学。该方法将含时密度矩阵表示为指数形式,并描述了沿Keldysh路径轮廓的时间演化。该方法的一个明显优势是作为时间的函数的精确的轨迹保存,确保概率和粒子数的守恒。此外,该方法避免了相关bra状态的计算,简化了计算实现。我们开发的方法在热准粒子表示,它允许无缝连接到传统的耦合簇形式主义的投影方法和图解技术。为了比较,我们也适用于热场框架重整化群方法,以获得在有限温度下的封闭和开放系统的参考结果。我们在单杂质Anderson模型的关联电子动力学上测试了密度矩阵耦合团簇方法的单次和双次近似,表明新方法成功地捕获了有限温度下封闭系统和驱动耗散开放系统的关联动力学.这种令人鼓舞的性能激励未来的应用,非平衡量子多体动力学在现实系统中。
2019-07-27 cond-mat.str-el quant-ph
Stopping dynamics of ions passing through correlated honeycomb clusters
结合非平衡格林函数-Eschlafest动力学方法,允许在零温度和有限温度下的带电粒子穿透强关联系统的能量损失的时间依赖性研究。本文给出了有限非均匀二维Fermi-哈伯德模型的数值结果,其中靶中的多电子动力学被完全量子力学处理,而射弹的运动被经典地处理。模拟的基础上的解决方案的两个时间戴森(Keldysh-Kadanoff-Baym)方程使用二阶玻恩,三阶和T-矩阵近似的自能。作为应用,我们考虑质子和氦核的动能之间的1和500 keV/u通过平面碎片的二维蜂窝晶格,特别是,检查电子-电子之间的能量交换的相关性的影响,弹丸和电子系统。我们研究了入射粒子的动能(阻止本领)、电子密度、双电荷态和光电子能谱随时间的变化。最后,我们表明,对于一个合适的选择的哈伯德模型参数,结果的阻止功率是在公平的协议与从头计算模拟粒子辐照的单层石墨烯。
2016-10-27 cond-mat.str-el
Electronic Polarons, Cumulants and Doubly Dynamical Mean Field Theory: Theoretical Spectroscopy for Correlated and Less Correlated Materials
使用有效的局部库仑相互作用是动态的,也就是说,频率相关的,是一个有效的工具来描述的远程库仑相互作用的效果和固体中的筛选。相互作用的动力学性质引入耦合到屏蔽自由度,如等离子体激元或粒子-空穴激发到多体描述。我们总结了最近的进展,使用这些概念,把重点放在动力学平均场论(DMFT)计算与动力学相互作用(“双动力学平均场论“)。讨论了GW+DMFT组合方法及其简化形式“屏蔽交换DMFT”方法与多体微扰理论累积量格式的关系。简单的过渡金属SrVO 3的例子中,我们说明了等离子体卫星结构的出现在光谱特性的机制,并讨论了低能电子结构的影响。
2015-12-28 cond-mat.str-el
Embedding approach for dynamical mean field theory of strongly correlated heterostructures
我们提出了一种嵌入方法的基础上本地化的基函数,它允许一个有效的应用程序的动态平均场论(DMFT)的非均匀相关材料,如半无限表面和异质结构。在该方案中,半无限基板引线连接到感兴趣的中心区域的两侧表示通过复杂的,能量依赖的嵌入电位,将一个电子以及多体效应内的基板。因此,层耦合DMFT方程中必须明确处理的层数大大减少。为了说明这种方法的有用性,我们提出了强相关的表面,界面和异质结构的单带哈伯德模型的数值结果。
2008-10-28 cond-mat.str-el
Dynamical mean field theory of correlated gap formation in Pu monochalcogenides
利用动力学平均场论和局域密度近似+U(LDA+U)研究了钚单硫族化合物的关联Kondo绝缘体态。的DMFT-动态波动导致相关的绝缘体状态在升高的温度下,在形成鲜明对比的静态LDA+U的方法,未能再现绝缘行为和异常的晶格常数。相反,DMFT预测的实验观察到的异常增加的间隙与压力和解释的晶格常数非常好。
2009-09-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlated States in Quantum Dot Clusters Coupled to a Common Superconductor
Charles University(查理大学);Wrocław University of Science and Technology(弗罗茨瓦夫科技大学);Institute of Physics of Materials, Czech Academy of Sciences(捷克科学院材料物理研究所);Masaryk University(马萨里克大学);Czech Academy of Sciences(捷克科学院)
通过规范变换和神经网络变分蒙特卡洛方法,研究量子点团簇耦合到公共超导体的有效模型,识别出三种不同相互作用区域,并发现一维和二维系统中的不同行为。
2026-10-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Novel approaches to spectral properties of correlated electron materials: From generalized Kohn-Sham theory to screened exchange dynamical mean field theory
涌现材料最吸引人的特性是其电子自由度的高度相关量子态的典型结果。从第一性原理描述这些材料仍然是现代凝聚态理论的一个挑战。在这里,我们回顾,应用和讨论相关电子材料的光谱特性的新方法,评估当前的电子结构计算的预测能力。特别是,我们集中在最近的屏蔽交换动态平均场论计划和它的关系,广义Kohn-Sham理论。这些概念在过渡金属磷属元素化物BaCo $_2$ As $_2$和元素锌和镉上进行了说明。
2017-07-03 cond-mat.str-el
A calculation scheme for spectral densities of strongly correlated electron systems using exact diagonalization of dynamical mean field theory
提出了一种基于动力学平均场论(DMFT)精确对角化方法计算强关联电子系统谱密度函数的新方法。该方法是基于DMFT精确对角化方法得到的谱密度函数的解析延拓,其结果在形状上更合理。作为应用的一个例子,我们用这种方法研究了强关联电子系统中的Mott跃迁。
2016-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Modeling the metastable dynamics of correlated structures
研究了非对称三角形团簇与贮库耦合的亚稳量子动力学。动态是由浴介导的过渡,这在一定程度上需要一个热活化过程。通过调节受抑团簇的激发光谱来控制衰变速率。我们使用主方程的方法和构造过渡算子的多体状态。我们分析了观测量的动力学,揭示了一个激发态和一个磁极化的基态的亚稳性。
2015-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Full Spin and Spatial Symmetry Adapted Technique for Correlated Electronic Hamiltonians: Application to an Icosahedral Cluster
量子化学中的一个长期存在的问题是无法利用属于非阿贝尔点群的电子哈密顿量的完全空间和自旋对称性。在这里,我们提出了一个通用的技术,可以利用所有的对称性的电子(磁)哈密顿量,以获得其完整的本征值谱。这是一种基于价键基和总自旋z分量恒定基的混合方法。这种方法适用于具有任意点群对称性的系统,并且易于在计算机上实现。我们说明了电源的方法,将其应用到一个模型二十面体半填充电子系统。这个模型跨越了一个巨大的希尔伯特空间(维度1,778,966),并且在最大的非阿贝尔点群中。$C_{60}$分子具有这种对称性,因此我们的计算揭示了巴基球的较高能量激发态。这种方法也可以用来研究有限温度下的严格对角化方法的强关联系统的性质。
2011-06-21 cond-mat.str-el physics.atm-clus
Symmetry-Driven Trimer Formation in Kagome Correlated Electron Materials
本研究针对kagome关联电子材料中过渡金属团簇形成的调控机制不明问题,提出对称性、关联与电子填充驱动的三聚体稳定判据,通过理论计算验证其有效性,为量子材料设计提供通用规则。
2025-05-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Cellular Dynamical Mean Field Approach to Strongly Correlated Systems
我们提出了一个细胞版本的动态平均场论,它给出了一个自然的概括,其原始的单网站建设,并制定在不同的变量集。我们展示了紧束缚基组的非正交性如何进入问题,并证明了由此产生的方程导致明显的因果自我能量。
2000-10-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Triple excitations in Green's function coupled cluster solver for studies of strongly correlated systems in the framework of self-energy embedding theory
嵌入理论成为用于精确计算分子和固体的重要方法。在这些理论中,一个小的轨道子集被称为杂质求解器的精确方法处理,能够描述更高的相关效应。理想情况下,这样的选择片段应该包含负责化合物的化学和物理行为的多个轨道。处理大量的选择轨道提出了一个非常重大的挑战,目前这一代的求解器中使用的物理和化学社区。在这里,我们开发了一个格林函数耦合集群单打双打和三重(GFCCSDT)求解器,可用于在分子和固体的定量描述。这个求解器允许我们处理其他精确求解器无法访问的轨道空间。同时,GFCCSDT保持了所得自能量的高精度。此外,结合GFCCSD求解器,它使我们能够测试计算研究的系统收敛性。开发CC系列求解器为完全系统化的格林函数嵌入固体计算铺平了道路。本文主要研究SrMnO $_3$固体的强关联问题的GFCCSDT自能。随后,我们将此求解器应用于固体MnO,表明GFCCSDT的近似变体能够产生高精度的轨道分辨光谱函数。
2022-11-23 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Pair density functional theory by means of the correlated wave function
本文提出了一种利用关联波函数计算电子对密度的密度泛函方法。该方案不存在与PD泛函理论相关的两个问题,即,(a)需要将变分原理约束到$N$ -可表示的PD和(b)动能泛函的发展。通过使用相关波函数,与我们以前的理论[Physica B \textbf{372}(2007),in press]相比,基态PD的搜索区域被大大扩展。变分原理的结果,在联立方程,产生最好的PD超越以前的理论,更不用说Hartree-Fock近似。
2006-10-26 cond-mat.other cond-mat.str-el
Dynamical mean-field theory of correlated hopping: A rigorous local approach
基于电子在原子极限附近的跳跃展开,提出了一种描述无限维关联跳跃的一般方法。这种方法保持了动力学平均场论的局部思想,并允许计算动力学函数。提出了一个巨正则势泛函和一个不引入自能的$Φ$ -可导理论。作为极限情况,研究了具有关联跳跃的Falicov-Kimball模型和具有断裂键(“稀释”导体)的模型,并考虑了与非对角无序二元合金理论中Blackman-Esterling-Berk相干势近似方法的联系。
2010-09-05 cond-mat.str-el hep-ph
Unrestricted renormalized mean field theory of strongly correlated electron systems
本文将统一态情形下的重整化平均场论系统地推广到具有自旋、电荷和超导竞争序的一般非均匀态的无限制情形。将该理论应用于高$T_c$超导体,我们讨论了电子不均匀性,超流密度,特别是局域电子态密度的问题。这些结果解释了现象学的许多有趣的方面。
2006-06-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competing order in correlated electron systems made simple: Consistent fusion of functional renormalization and mean-field theory
本文导出了一种计算具有竞争不稳定性的关联电子系统的序参量的有效无偏方法。电荷,磁场和配对波动以上的自发对称性破缺的能量标度考虑到了一个功能重整化群流,而形成的顺序低于该规模的平均场论。该方法捕获波动驱动的不稳定性,如$d$波超导。作为第一个应用,我们研究了二维哈伯德模型基态的反铁磁性和超导性之间的竞争。
2014-03-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con