Perturbation study of nonequilibrium quasi-particle spectra in an infinite-dimensional Hubbard lattice
本文构造了无限维Hubbard格点的非平衡动力学平均场理论模型.我们通过将物理轨道表示为左($L$)移动和右($R$)移动电子态的叠加来施加非平衡态,并分别具有$μ_L$和$μ_R$的化学势。利用二阶迭代微扰理论计算了准粒子性质随$L$和$R$移动体之间化学势偏差的变化,即$Φ= μ_L - μ_R$ .非平衡准粒子谱的演化被绘制成偏压和温度的函数。在低温极限下,具有重整化费米能级$\varepsilon^0_{QP}$的准粒子态在$Φ\sim\varepsilon^0_{QP}$处消失。二阶微扰理论预言,在库仑参数$U=U_c$处的Mott-绝缘体转变附近,存在另一个临界库仑参数$U_d$($<U_c$),使得当$(\varepsilon^0_{QP})^2\sim a(πk_BT_c)^2+ bΦ_c^2$的临界温度$T_c$,临界偏压$Φ_c$和数值常数$a$和$b$为1时,准粒子态突然被破坏.
2009-04-22 cond-mat.str-el
Nonequilibrium variational-cluster approach to real-time dynamics in the Fermi-Hubbard model
采用非平衡变分-集团方法研究了一维Fermi-哈伯德模型中双占据态在不同跳变参数快速变化后的实时动力学行为。一个简单的参考系,由孤立的Hubbard二聚体,被用来讨论不同方面的数值实现的方法在非平衡自能泛函理论的一般框架。相对于直接求解欧拉方程,它的时间导数被发现作为数值上易于处理和稳定的条件方程,以固定时间相关的变分参数。
2016-04-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Emergent Spatial Textures from Interaction Quenches in the Hubbard Model
University of Virginia(弗吉尼亚大学)
研究揭示Hubbard模型中相互作用淬火导致空间自组织现象,指出均匀非平衡理论的局限性。
2026-01-29 cond-mat.str-el
Dynamical correlations and nonequilibrium sum rules in photodoped Hubbard ladders
School of Physical Sciences, The Open University(开放大学物理科学学院);PASQAL SAS(帕斯卡尔公司);Condensed matter physics and Material Science Division, Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室凝聚态物理与材料科学部)
研究光泵下半填Hubbard阶梯的非平衡动力学响应,揭示光泵方向对磁有序和电荷相关性的影响,展示谱权重从反铁磁自旋响应转移到低能电荷响应的过程。
2026-02-06 cond-mat.str-el
Nonequilibrium dynamical mean-field theory based on weak-coupling perturbation expansions: Application to dynamical symmetry breaking in the Hubbard model
讨论了弱耦合微扰理论作为非平衡动力学平均场论杂质解的一般形式和有效性。该方法的实施和测试中的哈伯德模型,使用扩展到第四阶的顺磁相在半填充和第三阶的反铁磁和顺磁相远离半填充。我们探讨了各种类型的弱耦合展开,并检查平衡和非平衡问题的方法的准确性和适用性。我们发现,在大多数情况下,当地的自能图,包括所有的蝌蚪图相对于外斯格林函数(裸图扩展)的扩展比其他计划,如自洽微扰理论使用充分相互作用的格林函数(粗体图扩展)给出更准确的结果。在半填充顺磁相,四阶裸膨胀改善了弱耦合制度中的二阶膨胀的结果,而这两种膨胀突然失败,在一些中间的相互作用强度。高阶裸微扰在半填充附近的反铁磁相中特别有利。利用非平衡动力学平均场论中的三阶裸微扰展开,研究了哈伯德模型中由相互作用斜坡引起的顺磁相到反铁磁相的动力学对称破缺.结果表明,序参量在经历初始指数增长后,在非热学值附近出现振幅振荡,然后缓慢地向热学值漂移。瞬态动力学似乎是由一个非热临界点,与一个非热普适类,这是不同于传统的金斯堡-朗道理论。
2014-05-29 cond-mat.str-el
Spin correlations in the bilayer Hubbard model with perpendicular electric field
该研究提出双粒子自洽方法的非平衡稳态实现,满足Mermin-Wagner定理且无需解析延拓即可计算谱性质,揭示了垂直电场下双层Hubbard模型层间自旋关联的反铁磁-铁磁转变机制。
2023-12-25 cond-mat.str-el
Nonequilibrium Green's-Function Approach to the Suppression of Rectification at Metal--Mott-Insulator Interfaces
利用非平衡格林函数理论重新研究了金属-莫特绝缘体界面整流抑制效应,该效应以前曾通过含时薛定谔方程的数值解和实际器件上的实验得到证实.一维哈伯德模型用于莫特绝缘体。附着的金属电极的效果被并入自能。在模型中加入了一个标量势,该标量势来源于功函数差并满足泊松方程。对于电子密度,我们将其分解为三个部分。一个是通过将局部态密度与能量积分到电极化学势的中点而获得的。其他的,通过集成较小的格林函数,是由于与电极的耦合,并对应于流入和流出的电子。在莫特绝缘体中,进入的电子和空穴在整个系统上延伸,相对于没有偏压的情况,避免了电荷的进一步积累。这诱导集体电荷传输,并导致整流抑制。
2009-03-20 cond-mat.str-el
Nonthermal antiferromagnetic order and nonequilibrium criticality in the Hubbard model
利用非平衡动力学平均场论研究了费米子哈伯德模型中由相互作用猝灭驱动的从反铁磁到顺磁的动力学相变。我们确定了两个动态的过渡点,其中的松弛行为发生定性的变化:一个对应于热相变,在该相变的序参量衰减临界缓慢的幂律$\propto t^{-1/2}$,另一个是连接到非热反铁磁秩序的存在与有效温度高于热临界温度的系统。振幅模式的频率外推到零,因为一个接近非热(准)临界点,热化显着延迟的非热状态的捕获。非热序的缓慢弛豫之后是更快的热化过程。
2013-04-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Nonequilibrium dynamics in the one-dimensional Fermi-Hubbard model: A comparison of the nonequilibrium Green functions approach and the density matrix renormalization group method
格点系统中强关联费米子的非平衡动力学在凝聚态和超冷原子-气体社区中引起了相当大的兴趣。虽然近年来实验取得了显着的进展,但仍然需要进一步发展理论工具,以解释非平衡条件和强相关性。例如,基于密度矩阵重整化群(DMRG)方法的时间相关理论量子方法主要应用于一维设置。最近,已经提出了基于非平衡格林函数(NEGF)的费米子膨胀的二维量子模拟[Schluenzen等人,Phys. Rev. B 93,035107(2016)],其显示出与实验的极好一致性。在这里,我们提出了一个广泛的比较NEGF的方法,数值准确的DMRG结果。结果表明,NEGF是一个可靠的理论工具,在任意尺寸的弱到中等耦合强度,并使长时间的模拟成为可能。这是对DMRG模拟的补充,DMRG模拟在强耦合时特别有效。
2017-02-07 cond-mat.str-el quant-ph
Nonequilibrium dynamics of the Hubbard dimer
本文用非平衡Green函数研究双位点Hubbard模型绝热切换动力学,比较KBE与GKBA,并按Bethe-Salpeter通道分析second Born、$T$-matrix、$GW$及parquet近似。
2024-01-20 cond-mat.str-el
Effects of frustration on the nonequilibrium dynamics of photo-excited lattice systems
本文从理论上研究了半满二维哈伯德模型中晶格几何对光激发载流子非平衡动力学的影响。使用非平衡态的动力学簇近似的推广,我们比较了在三角形晶格和正方形晶格配置之间插值的晶格中的弛豫动力学,从而揭示了几何挫折在这些强相关的非平衡态系统中的作用。特别是,我们表明,冷却效果所产生的无序的自旋背景是不太有效的三角形的情况下,因为挫折。这表现在光掺杂群体的较长弛豫时间,如通过时间分辨的光发射信号测量的,以及在哈伯德带内热化之后的非热稳态中的光掺杂载流子的较高有效温度。
2020-05-24 cond-mat.str-el
Quantum Simulation Meets Nonequilibrium Dynamical Mean Field Theory: Exploring the Periodically Driven, Strongly Correlated Fermi-Hubbard Model
通过研究周期驱动的Fermi-哈伯德模型中双占据的时间演化,对非平衡动力学平均场论和光晶格实验进行了从头算比较。对于非共振驱动,有效的静态哈密顿量的描述的有效性范围被确定,并证明其故障由于能量吸收接近共振。对于近共振驱动,我们研究了驱动振幅变化的响应,并发现了一个不对称的激发谱相对于失谐。在一般情况下,我们发现很好的协议之间的实验和理论,交叉验证的实验和数值方法在一个强相关的非平衡系统。
2019-12-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Exact Nonequilibrium Steady State of an Open Hubbard Chain
本文讨论了由局域在链端的马尔可夫非相干过程驱动的开费米哈伯德链的载流非平衡定态。给出了任意耦合参数下精确多体密度算符的显式形式。矩阵产品形式的解决方案的结构编码在一个新的图解技术,应允许推广到其他可积非平衡模型。
2013-12-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el nlin.SI
New theoretical approaches for correlated systems in nonequilibrium
我们回顾了非平衡态量子多粒子相互作用理论的最新进展。我们主要集中在非平衡流方程方法和动力学平均场论(DMFT)的推广。在非平衡流方程方法中,首先迭代地对角化哈密顿量,在该对角基中执行时间演化,然后变换回原始基,从而避免了具有随时间线性增长的误差的直接扰动展开。在非平衡DMFT中,另一方面,哈伯德模型可以映射到一个依赖于时间的自洽单点问题。我们讨论了Kondo模型中非线性输运的流方程方法的结果,以及这种方法在铁磁Kondo模型和哈伯德模型中相互作用猝灭后的弛豫行为的进一步应用。对于哈伯德模型中的相互作用猝灭,我们也用量子蒙特卡罗模拟得到了数值DMFT结果。与流动方程方法一致,他们表明,弱耦合系统松弛到一个“prethermalized”的中间状态,而不是快速热化。讨论了用广义Gibbs系综描述非热定态。
2010-05-27 cond-mat.str-el
Interaction Quench in the Hubbard model
受最近在超冷原子气体中探索相互作用量子多体系统的非平衡动力学的实验的启发,我们研究了朗道费米液体范式的相反极限:我们研究了具有突然相互作用猝灭的哈伯德模型,即相互作用在时间t=0时被打开。利用流方程方法,我们能够研究系统展开中弱相互作用U的实时动力学,并发现三个明显分离的时间区域:i)准粒子形成的关联的初始建立。ii)类似于具有非平衡准粒子分布函数的零温度费米液体的中间准稳态区域。iii)由量子玻尔兹曼方程描述的长时间限制,导致温度T与U成比例的热化。
2008-05-09 cond-mat.str-el
Nonequilibrium spectral moment sum rules of the Holstein-Hubbard model
本文导出了一个计算含时算符在Heisenberg表象中的${\rm n}$阶导数的一般方法,并利用这个方法计算了一个由Holstein-哈伯德模型描述的系统的延迟电子格林函数和自能的第零到第三谱矩和规则,该模型允许所有参数在空间和时间上任意变化(包括空间均匀的电场和参数猝灭)。对于一个非线性不变(但依赖于时间)的哈密顿量,我们还提供了动量空间中的求和规则。求和规则可以应用于各种不同的现象,如时间分辨角分辨光电子能谱和基准的数值多体计算的准确性。这项工作还纠正了一些错误,发现在较早的工作更简单的模型。
2021-08-07 cond-mat.str-el quant-ph
Pump-probe spectroscopy of the one-dimensional extended Hubbard model at half filling
该研究利用含时张量网络算法,模拟半填充一维扩展哈伯德模型的泵浦-探测光谱,揭示SDW和CDW相中非平衡光导率的新态及其起源,为实验提供直接比较的理论依据。
2023-11-15 cond-mat.str-el
Nonequilibrium many-body dynamics along a dissipative Hubbard chain: Symmetries and Quantum Monte Carlo simulations
在耗散哈伯德模型下研究了声子环境下一维链上关联电荷转移的非平衡动力学。对于无处不在的自旋玻色子模型的推广,详细分析了对称性的关键作用,并识别了相应的不变子空间。它示出的时间演化通常发生在每个分离子空间独立地导致,例如渐近到一个非玻尔兹曼平衡态。在此基础上,利用改进的实时量子蒙特卡罗方法,得到了两个相互作用电子的显式结果。在非相干制度的多体动力学到同构的单粒子运动的适当映射允许的速率方程的数值数据的近似描述。这些结果可能会导致新的控制方案的电荷输运在定制的量子系统,例如分子链或量子点阵列。
2006-05-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Nonequilibrium dynamics of superconductivity in the attractive Hubbard model
我们提出了一个半经典超导(SC)动力学框架,适当地包括空间涨落的影响的吸引力哈伯德模型。我们考虑相干和绝热极限。为了模拟相干SC动力学,我们开发了一个实空间的von~Neumann方程的基础上的时间相关的Hartree-Fock-Bogoliubov理论。将我们的方法应用于负$U$哈伯德模型中的相互作用猝灭,我们证明了在弱耦合下SC序的弛豫是由Landau阻尼控制的。在强耦合下,我们发现了一个两阶段弛豫的配对场:由于空间不均匀性的库珀对的同步振荡的崩溃,其次是一个缓慢的弛豫到一个准稳态。绝热极限下的超导动力学可用具有Ginzburg-Landau弛豫的量子Landau-Lifshitz方程描述。对泵浦-探测过程的数值模拟表明,对场的长时间恢复是由缺陷动力学控制的。我们的研究结果表明,在这两个限制的空间波动的重要作用。
2018-10-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nonequilibrium dynamical mean-field calculations based on the non-crossing approximation and its generalizations
本文利用原子极限附近的自洽微扰展开,解决了哈伯德模型的非平衡动力学平均场论中的杂质问题。虽然最低阶,称为非交叉近似(NCA),是可靠的,只有当相互作用U是远远大于带宽,低阶修正的NCA原来是足以重现数值精确的蒙特卡罗结果在一个广泛的参数范围内,覆盖绝缘相和金属绝缘体交叉制度在不太低的温度。作为微扰强耦合杂质解的一个应用,我们研究了哈伯德模型中Mott绝缘相的二重占据对相互作用或跳跃的动力学变化的响应,这种技术已被用作超冷费米子气体中Mott绝缘态的探针。
2010-05-11 cond-mat.str-el
Excitonic correlations in the equilibrium and voltage-biased bilayer Hubbard model: multi-orbital two-particle self-consistent approach
本文提出多轨道双粒子自洽非平衡方法,应用于双层Hubbard模型,发现强涨落下出现赝能隙,且激子磁化率随层间偏压先增后减,为关联多轨道非平衡研究提供高效框架。
2025-10-15 cond-mat.str-el
Lindblad equation approach to the optimal working point in nonequilibrium stationary states of an interacting electronic one-dimensional system: Application to the spinless Hubbard chain in the clean and in the weakly disordered limit
使用林德布拉德方程的方法,我们推导出的参数范围内的相互作用的一维电子链连接到两个水库在大的偏压限制,其中的最佳工作点(对应于作为一个函数的应用偏置的变化的单调性的稳态电流)出现在非平衡稳态。在一维无自旋费米哈伯德链的特定情况下,我们证明了一个最佳的工作点出现在依赖于链和水库之间的耦合,在相互作用和非相互作用的情况下,在固定电流。我们表明,最佳的工作点是强大的对局部缺陷的链,以及对有限数量的淬火无序。最后,我们讨论了我们的结果的重要性,优化性能的量子线路调整其组件尽可能接近他们的最佳工作点。
2021-03-22 cond-mat.str-el quant-ph
Nonequilibrium dynamical cluster theory
通过构造非平衡动力学集团理论,研究了空间非局域关联对相互作用费米子非平衡动力学的影响.的形式主义适用于相互作用淬灭的哈伯德模型在一个和两个维度,并与数据从单网站DMFT的结果进行了比较,与时间相关的密度矩阵重整化群,晶格微扰理论。在一维和二维中,双重占据都迅速热化,而动量分布只在更长的时间尺度上才松弛。对于二维正方晶格,我们发现费米能附近的动量分布的演化强烈依赖于动量,在动量$(0,π)$和$(π,0)$附近的弛豫比$(π/2,π/2)$附近快得多。这一结果被解释为反映的动量各向异性准粒子寿命的边缘费米液体。该方法被进一步应用到由直流电场驱动的二维哈伯德模型,其中的阻尼的布洛赫振荡的电流被发现是不太有效的DMFT和晶格微扰理论预测。
2015-07-10 cond-mat.str-el
Photo-induced charge, spin, and orbital order in the two-orbital extended Hubbard model
本研究针对电子有序隐藏相的非平衡调控需求,借助稳态非平衡动力学平均场理论,揭示光掺杂两轨道扩展Hubbard模型中可调隐藏序的共存与作用机制,并通过低能有效哈密顿量分析其稳定交换过程,为超快器件研发提供理论支撑。
2024-08-12 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Exact spectral function and nonequilibrium dynamics of the strongly interacting Hubbard model
本文提出强相互作用一维Hubbard模型关联函数的精确行列式表示,适用于平衡与非平衡场景,并揭示谐波囚禁下从Mott绝缘体释放的费米子与玻色子系统均出现动力学准凝聚。
2024-11-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spectral moment sum rules for the retarded Green's function and self-energy of the inhomogeneous Bose-Hubbard model in equilibrium and nonequilibrium
当局域就地排斥和化学势随时间变化时,在外加随时间变化的电磁场存在的情况下,导出了非平衡非均匀玻色-哈伯德模型的推迟格林函数的第零和前三个谱矩和规则以及推迟自能的第零和第一个谱矩和规则的表达式.我们还评估这些时刻的平衡,所有的时间依赖性和外部领域消失。与费米-哈伯德模型的类似求和规则不同,在玻色-哈伯德模型的情况下,求和规则通常取决于期望值,而期望值不能简单地从哈密顿量中的参数(如相互作用强度和化学势)确定,而是需要从其他来源获得等时间多体期望值的知识。我们展示了如何可以近似评估这些期望值莫特绝缘相在一个系统的强耦合扩展的跳跃除以相互作用的权力。我们比较精确的时刻,从各种不同的近似计算的谱函数的时刻,并使用它们来基准其准确性。
2012-08-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Nonequilibrium Two-Particle Self-Consistent Approach
我们提出了非平衡实施的两粒子自洽(TPSC)的方法,这已被证明是提供一个可靠的平衡描述相互作用的晶格系统中的弱和中间相关制度。这种方法捕捉到的局部和非局部相关的影响,在二维和更高的维系统,并满足Mermin-Wagner定理。我们证明了非平衡TPSC的多功能性与时间相关的自旋和电荷响应函数的计算和从不同的关联函数中提取的有效温度的演变,在二维哈伯德模型的相互作用斜坡后。
2022-05-27 cond-mat.str-el
Damping of Bloch oscillations in the Hubbard model
利用非平衡动力学平均场论,研究了电场中孤立的哈伯德模型在弱相互作用的极限情况。线性响应行为是建立在很长的时间,但只有当相互作用超过一个临界值,低于该系统表现出AC型响应布洛赫振荡。从AC到DC响应的过渡是根据系统的普遍长时间行为来定义的,它不依赖于初始条件。
2011-07-19 cond-mat.str-el
Phonon-enhanced relaxation and excitation in the Holstein-Hubbard model
利用非平衡动力学平均场论研究了Hubbard-Holstein模型中相互作用的猝灭和电子-声子耦合参数。计算是基于广义Lang-Firsov计划的时间相关的相互作用或外部驱动的声子,和近似的强耦合杂质求解器。相互作用猝灭计算揭示了声子辅助的过剩的doublons的衰减,而电子-声子耦合的猝灭导致声子的持续振荡和声子增强的doublons生产。
2013-07-30 cond-mat.str-el
Dynamic Control of Nonequilibrium Metal-Insulator Transitions
我们证明了一个一阶金属绝缘体相变的排斥,完全阻挫,单带哈伯德模型作为一个功能的耦合到费米子浴。浴耦合的时间依赖性操纵允许跨越相变和在共存区内在金属和绝缘状态之间切换。我们提出了一个简单的纳米电子器件实验实现动态控制浴耦合。对器件特性的分析表明,它可以作为一个双端忆阻器。
2020-04-09 cond-mat.str-el
High-temperature $η$-pairing superconductivity in the photodoped Hubbard model
University of Fribourg(弗里堡大学);DGIST(大邱科学技术院)
研究通过光掺杂霍普夫绝缘体模型揭示了非平衡强关联系统中可控的高温η对称超导性,提供了实验可检测的光谱特征。
2026-02-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Crossover from adiabatic to sudden interaction quenches in the Hubbard model: Prethermalization and nonequilibrium dynamics
最近在光晶格中的凝聚态模型的实验实现激发了对其非平衡行为的研究。基于有效BCS哈密顿量,已经对配对相互作用突然猝灭后超导体的动力学进行了预测;然而,它们的实验验证需要沿着双重约束制备哈伯德模型的合适激发态:(i)充分非绝热的斜坡方案对于激发非平衡动力学是必要的,以及(ii)必须避免超过超导性的临界温度的过热。对于通常讨论的相互作用斜坡,相应的能量尺度没有明确的分离。在这里,我们表明,这两个条件的匹配被简化的超冷费米子系统的内在弛豫行为:对于一个特殊的例子,我们检查的线性斜坡的预热化的瞬态制度[M。Moeckel和S. Kehrein,Phys. Rev. Lett. 100,175702(2008)]在使用Keldysh微扰理论从突然切换到绝热切换的交叉下。的动量分布的实时分析表现出早期的能量弛豫和后来的热化散射事件的时间分离。对于长但有限的斜升时间,该间隔可能很大。在预热化制度的动量分布类似于零温度费米液体的能量插入的斜坡仍然位于高能量模式。因此,超冷费米子被证明对加热具有鲁棒性,这简化了光晶格中非平衡BCS动力学的观察。
2010-06-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Crossover from bias-induced to field-induced breakdowns in one-dimensional band and Mott insulators attached to electrodes
利用非平衡格林函数理论研究了一维能带和莫特绝缘体模型在外加偏压V下的非平衡态及其电流-电压特性。我们将模型连接到金属电极上,其效果被纳入自能中。在Hartree近似下,自洽地计算了电子密度的调制和来自附加长程相互作用的标量势。对于长度为L_C的带模型和莫特绝缘体模型,偏置电压引起绝缘态的击穿,击穿阈值随L_C的变化而变化。它基本上由小于相关长度$ξ=W/Δ$的L_C的偏置$V_{th}\sim Δ$确定,其中W表示带宽,而$Δ$表示能隙。对于具有$L_C\gg ξ$的系统,阈值由电场$V_{th}/L_C$决定,这与朗道-齐纳型击穿$V_{th}/L_C\propto Δ^2/W$一致。我们证明了标量势的空间依赖性是至关重要的,通过显示的情况下,没有标量势,击穿发生在$V_{th}\sim Δ$,而不管长度L_C的交叉。
2011-01-12 cond-mat.str-el
Dynamics of Hubbard nano-clusters following strong excitation
哈伯德模型是凝聚态物质中强关联电子、光晶格中分子和费米子或玻色子的原型。虽然这些系统的平衡性质已经详细研究,激发和弛豫动力学的扰动后的系统只有很少的探索。在这里,我们提出的结果电子的动力学非线性强激发的基础上的非平衡格林函数的方法。我们专注于小系统-“哈伯德纳米团簇”-包含只有几个粒子,除了相关效应,有限尺寸效应和空间不均匀性可以系统地研究。
2013-09-18 cond-mat.str-el
Thermalization Fronts in the Hubbard-Holstein Model
JEIP, UAR 3573, CNRS, Collège de France, PSL Research University(法国高等科学研究所,CNRS,法兰西学院,PSL研究大学)
研究Hubbard-Holstein模型在电子-声子耦合突然开启后的非平衡动力学,揭示电子主导和声子主导区域的交叉现象,并展示热化前沿在电子和声子部分的动态行为。
2026-04-12 cond-mat.str-el
Charge redistribution in correlated heterostuctures within nonequilibrium real-space dynamical mean-field theory
我们解决了由几个相关的单原子层夹在两个金属引线的偏置电压的影响下的系统的稳态行为。特别是,我们调查的本地哈伯德和远程库仑相互作用的界面上的电荷再分配的效果。我们提供了一个详细的研究的各种系统参数的重要性,像哈伯德$U$,铅相关区域耦合强度,和施加的电压上的电荷分布在相关区域和相邻部分的引线。我们的研究结果是在非平衡(稳态)实空间动力学平均场论(R-DMFT),与自洽处理的长程库仑相互作用的一部分,通过泊松方程。后者是由牛顿-拉夫森方法解决,我们发现,这显着降低了计算成本相比,现有的治疗。作为R-DMFT的杂质求解器,我们使用辅助主方程方法(AMEA),它解决了耦合到马尔可夫环境的有限辅助系统内的杂质问题。
2018-08-13 cond-mat.str-el
Nonadiabatic exchange-correlation kernel for strongly correlated materials
我们制定了一个严格的方法来计算非绝热(频率依赖)交换相关(XC)内核需要正确描述的平衡和非平衡性质的强关联系统的含时密度泛函理论(TDDFT)。为此,我们使用由动力学平均场论(DMFT)为有效多轨道哈伯德模型提供的电荷磁化率的表达式。我们测试了我们的形式主义,将其应用到一个频带的哈伯德模型:我们的非绝热内核导致一个显着的修改的激发光谱,移动的峰值出现在绝热(简化)的解决方案,并披露一个新的,在协议与DMFT解决方案。我们还使用我们的方法来跟踪的非平衡电荷密度响应的多轨道钙钛矿莫特绝缘体,YTiO 3,由飞秒(fs)激光脉冲的扰动。结果与相应的绝热形式主义所提供的结果有很大的不同。这些初步的研究表明,电子-电子关联和非绝热的功能可以显着影响的光谱和强关联系统的非平衡性质。
2014-10-10 cond-mat.str-el
Nonequilibrium Pump-Probe Photoexcitation as a Tool for Analyzing Unoccupied Equilibrium States of Correlated Electrons
研究了耦合到耗散玻色子浴中的哈伯德模型中电子的弛豫过程,以模拟泵浦-探测光电发射测量。从这个见解,我们提出了一个实验方法,引出未被占用的部分单粒子光谱在平衡的掺杂-莫特绝缘体。我们首先揭示了在弛豫过程中分布函数和电子光谱的有效温度是不同的,这使得经常使用的热化图像是不合适的。与传统的分析相反,我们表明,在平衡的未占用的光谱可以检测到的状态,放松更快。
2015-09-18 cond-mat.str-el
Enhanced pairing susceptibility in a photo-doped two-orbital Hubbard model
局域自旋涨落为多轨道哈伯德模型的掺杂莫特绝缘区中的轨道-单重态自旋-三重态配对提供了粘合剂。在大的哈伯德排斥$U$,配对磁化率仍然是非常低的,因为配对相互作用不能克服抑制的电荷波动。使用非平衡动力学平均场模拟的双轨道哈伯德模型,我们表明,在这个大的$U$制度的平衡的配对磁化率可以强烈增强通过创建一个光诱导的人口的相关电荷状态,这种磁化率与当地的自旋磁化率。由于配对的强增强需要载流子的低动能,因此该现象通过产生局部自旋激发而由光掺杂载流子的超快速冷却来支持。
2018-01-22 cond-mat.str-el
Photoinduced spin-order destructions in one-dimensional extended Hubbard model
利用含时Lanczos方法,研究了半满一维扩展哈伯德模型在瞬态激光脉冲作用下的非平衡过程.结果表明,在自旋密度波(SDW)相,反铁磁自旋关联被光生载流子破坏。在SDW相和电荷密度波(CDW)相之间的相边界附近,适当的激光频率和强度可以实现电荷(自旋)有序的局部增强,而这在原始SDW(CDW)相中是不存在的。讨论了用光学方法从CDW相恢复自旋序的可能性。
2012-11-08 cond-mat.str-el
Nonequilibrium optical response of a one-dimensional Mott insulator
利用含时密度矩阵重整化群方法,定义、计算和分析了一维扩展哈伯德模型在半填充状态下,在抽运脉冲作用下的非平衡微分电导率.莫特绝缘体的熔化伴随着局部磁矩的抑制和随后的双光子-holon对的光生。微分光学电导率揭示了$(i)$中间带隙态与宇称禁戒光学态相关,以及$(ii)$强的激子共振和吸收带的重正化和杂化,产生Fano共振。我们提供的证据,并解释这样的共振作为一个签名的非平衡光学激发类似激子弦,(双)激子,和未绑定的doublon-holon对,取决于站点间库仑排斥的大小。我们讨论了我们的结果的背景下,泵浦和探测光谱实验有机莫特绝缘体。
2021-08-18 cond-mat.str-el
Gutzwiller approximation for paramagnetic ionic Hubbard model: Analytic expression for band-Mott insulator transition
本文通过Gutzwiller近似推导出离子Hubbard模型中带-莫特绝缘体相变的解析表达式,并揭示金属相源于非相干Hubbard带物理而非费米液体行为。
2025-12-10 cond-mat.str-el
Temporal response of nonequilibrium correlated electrons
在这项工作中,我们研究的时间分辨,瞬时电流响应的无自旋Falicov-Kimball模型在半填充,两侧的Mott-Hubbard金属-绝缘体过渡,驱动强电场泵脉冲。使用一个精确的,非平衡的,多体杂质的解决方案,专门设计来处理电子在随时间变化的领域的平衡演化的结果。我们提供了一个简单的介绍方法和计算细节。我们发现,电流发展布洛赫振荡,类似的情况下,直流驱动领域,具有额外的幅度调制,其特征在于拍频和相关效应引起的。相关性主要表现为通过整体减少的幅度和移动的电流响应的起始时间与增加的相互作用强度。
2010-04-27 cond-mat.str-el
Nonequilibrium dynamics of multiorbital correlated electron system under time-dependent electric fields
为了阐明轨道自由度在关联电子的多体电子态对外场的响应中的关键作用,我们利用含时密度矩阵重整化群(DMRG)方法等数值技术研究了外加电场下$e_{\rm g}$ -轨道哈伯德模型的实时动力学.没有施加电场的基态被发现是一个反铁磁/铁轨道状态。在我们接通振荡电场之后,当所施加的电场的频率超过电荷激发间隙时,它引起了holon-doublon对的产生。我们认为,对跳跃过程产生的轨道配置的动力学变形。
2013-10-30 cond-mat.str-el
Nonequilibrium transport in molecular junctions with strong electron-phonon interactions
我们提出了一个结合的理论方法来研究耦合到金属电极的纳米系统的非平衡输运性质,并表现出强的电子-声子相互作用。我们使用的Keldysh格林函数形式主义推广超出线性理论在施加电压的运动方程方法和插值自能近似先前开发的平衡。我们分析了强度-电压曲线和电导中出现的非弹性输运的具体特征,为电导中的阶梯状特征的符号提供了定性标准。这两种方法之间的优秀的整体协议被发现为一个广泛的参数。
2010-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous suppression of photo-induced in-gap weight in the optical conductivity of a two-leg Hubbard ladder
本研究对比半填充双梯Hubbard梯子与一维扩展Hubbard链的脉冲激发光学响应,发现强单周期脉冲下前者光致隙内权重反常抑制为负,源于反映基态自旋单态二聚体关联的光致局域激子。
2023-07-05 cond-mat.str-el
Using Nonequilibrium Dynamics to Probe Competing Orders in a Mott-Peierls System
有序相之间的竞争及其相关的相变在强关联系统的研究中具有重要意义。在这里,我们研究的一个方面,光激发Mott-Peierls系统的非平衡动力学,使用有效的Peierls-哈伯德模型和精确对角化。在自旋和电荷强烈交织的过渡附近,我们观察到反相动力学和耦合强度依赖的抑制或增强的静态结构因子。耦合到特定光激发电子的重整化玻色子激发可以被提取出来,这提供了一种表征底层玻色子模的方法。不同电子动量的分析结果表明,由于在$k_F$附近有较强的耦合,因此软化不均匀。这种行为反映了当多个相竞争系统的基态时,费米子动量、耦合顶点和最终玻色子可磁化率之间的强联系。
2016-02-24 cond-mat.str-el
A comparative study of nonequilibrium insulator-to-metal transitions in electron-phonon systems
利用动力学平均场论研究了Hubbard-Holstein模型描述的电子-声子系统的平衡和非平衡性质。在平衡状态下,我们将基于单交叉近似和从转子近似的杂质求解器的结果与非微扰数值重整化群参考数据进行了比较。我们还研究了如何以及低能量的电子-玻色子耦合系统的性能可以通过一个有效的静态电子-电子相互作用再现。一个交叉和从转子近似,然后被用来模拟绝缘体到金属的电子-声子相互作用的突然开关引起的转变。从转子的结果表明,存在一个临界的电子-声子耦合以上的系统是瞬态捕获在一个非热金属态与相干准粒子。在单交叉近似中的相同淬火协议导致坏的金属状态。
2018-10-03 cond-mat.str-el
Time-dependent many-variable variational Monte Carlo method for nonequilibrium strongly correlated electron systems
本文发展了一种含时变分蒙特卡罗(t-VMC)方法来研究强关联电子的量子动力学。t-VMC方法最近已被应用于玻色子系统和量子自旋系统。本文提出了一种适用于非平衡强关联电子系统的含时试探波函数。作为试探态,我们采用了带有相关因子和量子数投影的广义对积波函数。该试探波函数已被证明能准确地描述强关联电子系统的基态。为了显示我们的试验波函数在非平衡态的准确性和效率,以及,我们提出了我们的基准结果弛豫动力学期间和之后的相互作用淬火协议的费米子哈伯德模型。我们发现,我们的试探波函数很好地再现了物理量,如能量,动量分布,自旋结构因子和超导关联的时间演化的精确结果。这些结果表明,t-VMC与我们的试探波函数提供了一个有效的和准确的方法来研究具有挑战性的问题,在强关联电子系统的非平衡动力学。
2015-11-11 cond-mat.str-el
Spin-flip process through a quantum dot coupled to ferromagnetic electrodes
利用非平衡格林函数的运动方程方法研究了耦合到两个铁磁电极上的量子点的自旋相关输运。我们的结果表明,电导和态密度(DOS)强烈依赖于磁电极的配置。在磁电极的平行结构中,电导受自旋翻转过程和点上的库仑排斥的影响。自旋反转过程使自旋相关输运的近藤峰分裂为两个峰。两个峰的位置关于没有自旋翻转峰是对称的,并且分裂的分离依赖于自旋翻转参数$R$的强度。这种效应对于实现自旋过滤器装置是有用的。
2005-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Characterization of photoexcited states in the half-filled one-dimensional extended Hubbard model assisted by machine learning
光致非平衡态可以为研究强关联电子系统的动力学性质提供新的视角。半满一维扩展哈伯德模型(1DEHM)是一个典型的、被广泛研究的体系。在这里,我们建议,监督机器学习(ML)可以提供有用的信息来表征光激发态的1DEHM。利用纠缠谱作为训练数据,构造神经网络.从训练的网络来看,我们发现,如果驱动脉冲的频率与带隙接近共振,则在光激发态下,键自旋密度波(BSDW)有序度可以得到增强。我们分别计算了局域和非局域序参量的时间演化,证实了BSDW的关联函数确实如ML所预测的那样被光激发增强。BSDW的成功预测表明了ML在辅助表征光激发量子态方面的优势。
2020-05-20 cond-mat.str-el
Photoinduced phase switching from Mott insulator to metallic state in the quarter-filled Peierls-Hubbard model
本研究利用精确对角化方法探讨了1/4填充一维Peierls-Hubbard模型在强Coulomb排斥下的光致相变,发现超快光辐照能显著增强Drude峰,实现绝缘体-金属转变,并提出空占据和双占据二聚体作为光致电荷载流子的新机制。
2024-06-03 cond-mat.str-el
Dynamical Mean Field Theory extension to the nonequilibrium Two-Particle Self-Consistent approach
本文提出动力学平均场理论(DMFT)对非平衡双粒子自洽(TPSC)方法的扩展,通过自洽计算局部自旋和电荷顶点构建动量依赖自能,并用DMFT替换局部部分,实现了对多关联区间非局域关联的准确捕捉。
2023-02-27 cond-mat.str-el
Nonequilibrium dynamics of $α$-RuCl$_{3}$ -- a time-resolved magneto-optical spectroscopy study
利用时间分辨磁光光谱研究了磁性Mott-Hubbard绝缘Kitaev自旋液体候选物$α$ -RuCl $_3$的反铁磁有序锯齿形基态光激发后的非平衡动力学.在不同的实验条件下(温度,外部磁场,光激发密度)的瞬态磁线性二向色性的系统研究提供了直接访问的动态相互作用的电荷激发与锯齿形有序状态的超短时间尺度。我们观察到一个相当缓慢的初始退磁(几到10秒的ps),随后是一个长寿命的非热反铁磁自旋无序状态(100 $-$ 1000秒的ps),这可以理解为光子和双光子无序的反铁磁背景光激发后。在外部磁场的存在下,不同的温度和通量揭示了两个不同的光致动力学与之字形和量子顺磁无序相。光诱导的非热自旋无序状态显示出普遍的压缩指数恢复动力学相关的锯齿形域的生长和传播的纳秒时间尺度上,这是解释的框架内的Fatuzzo-Labrune模型的磁化反转。强关联材料中的非平衡态研究是一个相对未探索的课题,但我们的结果有望推广到一大类具有强自旋轨道耦合的Mott-Hubbard绝缘体材料。
2022-02-03 cond-mat.str-el physics.app-ph