Effects of dimensionality and anisotropy on the Holstein polaron
本文将弱耦合微扰理论和强耦合微扰理论应用于Holstein分子晶体模型,研究了各向异性对D维极化子性质的影响。基态能量被认为是一个主要的标准,通过它来研究各向异性的自陷跃迁的影响,自陷线与此过渡,和绝热临界点。研究了维数和各向异性对电子-声子关联和极化子质量增强的影响,特别关注极化子半径以及准一维和准二维结构的特征.微扰的结果证实了与变分计算和量子Monte Carlo数据的选择比较。
1999-09-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bipolarons and polarons in the Holstein-Hubbard model: Analogies and differences
单双极化子问题的背景下检查的1D Holstein-哈伯德模型,强调类比和互补的单极化子物理的差异。揭示了声子阈值以下的双极化子能带结构,当接近绝热极限时,显示出众多激发带之间的复杂关系。具有显着的结合能,大的双极化子的稳定性,小到大的双极化子交叉作为哈伯德排斥的函数,以及双极化子的解离,光双极化子进行了详细的研究,解开绝热,非绝热和晶格粗化的影响。它强调,凝聚的双极化子发生在稀释极限,只有在非常低的温度。
2012-05-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Holstein polaron: the effect of multiple phonon modes
推广了动量平均近似MA $^{(0)}$和MA $^{(1)}$,研究了多光学声子耦合对Holstein极化子性质的影响.对于单个声子模,这些近似在数值上是非常有效的。它们对于非常弱或非常强的耦合变得精确,并且在中间区域高度精确,{ \em例如}谱权重分别精确地遵守前六个求和规则和前八个求和规则。我们的结果表明,对基态性质的影响本质上是累积的。特别地,如果到一个模式的有效耦合比到其他模式的有效耦合大得多,则该模式有效地确定GS属性。然而,即使是非常弱的耦合到第二声子模式具有重要的非微扰效应的更高的能量谱,特别是对极化子带的色散和声子统计。
2007-07-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Berry phases and pairing symmetry in Holstein-Hubbard polaron systems
本文研究了二维反铁磁体中掺杂诱导的空穴极化子的隧穿动力学。我们的治疗是基于路径积分制定的绝热近似,结合多体紧束缚,瞬子,约束晶格动力学,和多体精确对角化技术。我们的结果主要是基于Holstein- $tJ$和,为了比较,在Holstein-哈伯德模型。我们还研究了第二近邻跃迁和长程电子-电子库仑排斥的影响。极化子隧穿动力学被映射到一个有效的低能哈密顿量上,该哈密顿量采用费米子紧束缚模型,具有占据相关的、主要的第二和第三近邻隧穿矩阵元、排除的双电荷和有效的位间电荷相互作用。反铁磁自旋关联在原来的多电子哈密顿量反映了一个吸引的贡献,第一个邻居的电荷相互作用和Berry相位因子,决定了有效的极化子隧穿磁元素的迹象。在两个极化子的情况下,这些相位因子导致极化子对波函数的$d_{x^2-y^2}$波对称性或p波对称性与零和非零的总对动量,分别。讨论了超导极化子对凝聚体的掺杂依赖性同位素效应、赝能隙和T_c的意义,并与铜酸盐中的观察结果进行了比较。
1998-05-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Properties of the non-linear Holstein polaron at finite doping and temperature
我们使用行列式量子蒙特卡罗方法研究准粒子和声子的单粒子性质的二维Holstein模型,其中包括一个额外的非线性电子-声子(e-ph)相互作用的变体。我们发现,一个小的积极的非线性相互作用减少了电子和晶格之间的有效耦合,抑制电荷密度波(CDW)的相关性,并硬化的有效声子频率。相反,一个小的负非线性相互作用可以增强的e-ph耦合,导致在较重的准粒子,增加的趋势,在所有的填充物的CDW相,和软化的声子频率。具有重整化相互作用强度和声子频率的有效线性模型可以定性地捕获这种物理;然而,这种模型不能捕获非线性对电子和声子自由度的定量影响。这些结果对于在实际材料中发现的典型非线性耦合强度是重要的,表明非线性可以对许多e-ph耦合系统的物理特性产生显著影响。
2015-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con physics.comp-ph
Impact of Dresselhaus vs. Rashba spin-orbit coupling on the Holstein polaron
利用精确变分数值方法计算了Rashba和线性Dresselhaus自旋轨道耦合作用下极化子的基态性质。我们发现当线性Dresselhaus自旋轨道耦合接近Rashba自旋轨道耦合时,态密度中的Van-Hove奇异性将从能带底部移开,当两个自旋轨道耦合调谐到相等时,最终消失。有效质量将被抑制;对于低声子频率,该趋势将变得更加显著。两个主要的自旋-轨道耦合的存在将使得有可能用更多不同的可观测量来调整有效质量。
2012-03-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Coherent-state ansatz for the Holstein polaron in one and two dimensions
University of Alberta(阿尔伯塔大学)
本文提出了一种基于相干态的变分方法,用于精确描述一维和二维中 Holstein 极化子的基态性质,包括能量和有效质量。
2026-09-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Holstein polarons, Rashba-like spin splitting and Ising superconductivity in electron-doped MoSe2
本研究在碱金属沉积的MoSe₂表面观测到极化子形成与类Rashba自旋劈裂,发现掺杂升高时极化子谱从类声子向类等离激元转变,为TMDC的电子-声子耦合超导及Ising超导理论提供实验支撑。
2024-08-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-dimensional Hubbard-Holstein bipolaron
我们提出了一个图形的Monte Carlo研究的性质的Hubbard-Holstein双极化子在二维正方形晶格。当库仑斥力U很小,电子-声子相互作用增大,且达到一个比轻极化子到重极化子跃迁所对应的值小两倍的值时,系统从两个弱束缚轻极化子形成的状态急剧跃迁到一个重的、强束缚的在位双极化子。除了这个相当传统的双极化子一个新的双极化子状态被发现为大U在中间和大的电子-声子耦合,对应于两个极化子绑定在最近的邻居网站。我们讨论了不同双极化子态的性质以及从一个态到另一个态的跃迁。我们给出了由电子-声子耦合和U定义的参数空间中的相图。我们的数值方法不使用任何人工近似,可以很容易地修改到其他双极化子模型与更长的范围的电子-声子和/或电子-电子相互作用。
2004-01-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Polaron Crossover and Bipolaronic Metal-Insulator Transition in the Holstein model at half-filling
研究通过Holstein模型探讨极化子与双极化子在半填充下的性质转变,揭示了极化子形成与金属-绝缘体转变的关系及Born-Oppenheimer近似的局限性。
2005-09-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Eigenstate thermalization and quantum chaos in the Holstein polaron model
本征态热化假说(ETH)是一个成功的理论,它为量子多体系统的遍历性提供了充分的判据。大多数研究都是针对与超冷量子气体和自旋、费米子或玻色子的单组分系统相关的哈密顿量进行的。固体物理学中热化的典型例子是声子作为电子的浴槽。这种情况通常从开放量子系统的角度来看待。在这里,我们问一个最小的微观模型的电子-声子耦合是量子混沌和是否服从ETH,如果被视为一个封闭的量子系统。使用精确对角化,我们解决这个问题的框架下的Holstein极化子模型。即使该模型只描述了一个巡回电子,其耦合到无色散声子是唯一的可积性破坏项,我们发现,光谱统计和结构的哈密顿本征态表现出相应的随机矩阵系综的本质属性。此外,我们验证了ETH的anananterior的对角和非对角矩阵元素的典型的声子和电子的可观测量,并表明它们的方差之比等于从随机矩阵理论预测的值。
2019-04-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effects of lattice geometry and interaction range on polaron dynamics
利用连续时间量子Monte-Carlo方法研究了晶格类型对极化子动力学的影响。Holstein极化子和屏蔽Froehlich极化子在一些不同的Bravais晶格上进行了模拟。计算了有效质量、同位素系数、基态能和能谱、声子数和态密度。此外,还将所得结果与弱耦合和强耦合微扰理论进行了比较。对于Holstein极化子,随着配位数的增加,弱耦合和强耦合结果之间的交叉变得更加尖锐。在更高的维度中,极化子在强耦合下的移动性要小得多,有更多的声子贡献给极化子。总能量随耦合单调下降。极化子的光谱性质取决于所考虑的晶格类型,其中维数对形状有贡献,配位数对带宽有贡献。随着电子-声子相互作用范围的增大,配位数的重要性降低,而维数起主导作用。
2005-11-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gap formation and soft phonon mode in the Holstein model
本文将动力学平均场论与数值重整化群相结合,研究了多电子系统中的电子-声子耦合。这种非微扰方法揭示了显着的前体效应的间隙形成在中间耦合强度。软声子模式和非常强的晶格波动的出现可以理解的近藤类物理由于双阱结构的有效电位的离子的发展。
2002-06-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effective electron-electron and electron-phonon interactions in the Hubbard-Holstein model
本文研究了Hubbard-Holstein模型中电子-电子和电子-声子相互作用之间的相互作用。我们实现了流方程的方法来调查在这个模型中的电子-声子有效耦合的相关性的影响,反之亦然,有效的电子-电子相互作用中的声子的效果。使用这种技术,我们得到的有效耦合的解析动量相关的表达式,我们研究他们的行为为不同的物理制度。与其他关于这个问题的工作一致,我们发现,在哈伯德排斥的存在下,由声子介导的电子-电子吸引力在低转移动量时达到峰值。所涉及的特征能量的作用进行了分析。
2006-01-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A comparative study of the superconductivity in the Holstein and optical Su-Schrieffer-Heeger models
本研究用行列式量子蒙特卡洛方法比较二维Holstein与光学SSH模型的超导电性,发现SSH相互作用在更大耦合范围支持轻双极化子超导,弱耦合下两者配对相当,Hubbard排斥会抑制SSH配对,为双极化子超导研究提供参考。
2023-07-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge instabilities and electron-phonon interaction in the Hubbard-Holstein model
本文考虑绝热极限下的Hubbard-Holstein模型,研究了电子-电子相互作用对电子-声子耦合的影响。为此,我们计算在任何动量和填充的静态电荷的哈伯德模型的磁化率内的Gutzwiller近似,我们发现,电子-电子相关有效地屏蔽电子耦合到晶格。这种屏蔽在大动量时更有效,因此,当相关性相当大时,由于费米表面动量通常的佩尔斯不稳定性而产生的电荷密度波相位被相位分离不稳定性所取代。
2008-06-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity, Charge-Density-Waves, and Bipolarons in the Holstein model
电子-声子(e-ph)相互作用在凝聚态物理中一直是人们关注的焦点,并且在实现超导体、电荷密度波(CDW)和极化子等方面起着至关重要的作用。我们研究了二维Holstein模型的e-ph耦合使用行列式量子蒙特卡罗在很宽的范围内的相图作为温度,电子密度,无量纲e-ph耦合强度的函数,和绝热比的声子频率的费米能量。我们描述的行为的CDW关联,超导和CDW订单和极化子形成之间的竞争,超导电性的最佳条件,从弱耦合制度的过渡到强耦合制度。在中等电子-ph耦合强度和中等电子密度下,超导电性最佳,超导关联随声子频率单调增加。在Holstein模型中,超导性的全局最大值出现在大声子频率处,这是一个有吸引力的哈伯德模型有效描述物理学的极限。
2021-07-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Temperature- and quantum phonon effects on Holstein-Hubbard bipolarons
本文利用量子MonteCarlo方法和变分方法研究了具有两个自旋相反的电子的一维Holstein-哈伯德模型。量子蒙特卡罗方法在小但有限的声子频率范围内产生非常精确的结果,这是许多强相关材料的特征,例如,铜氧化物和锰氧化物。研究了电子-电子排斥、声子频率和温度对双极化子态的影响。在高温下观察到了位间双极化子的热解离,并讨论了它与锰氧化物现有理论的关系。
2005-03-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A Spin-Polaron Technique Utilized on Triangular-Lattice Antiferromagnet
通过将Holstein-Primakoff变换表示成对称形式,发展了一种用于三角晶格反铁磁体的修正自旋极化子技术。用这种方法处理了一个推广的t-J模型,计算了准粒子的色散,并与其它方法得到的色散进行了比较。
2006-09-19 astro-ph cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron and phonon dispersions of the two dimensional Holstein model: Effects of vertex and non-local corrections
本文应用新发展的动力学集团近似(DCA)计算了二维Holstein模型中的电子和声子色散。与以前的工作相比,DCA使空间波动(非局部校正)的影响进行检查。近似忽略和纳入最低阶顶点修正的影响。计算了声子态密度、重整化声子色散、电子色散和电子谱函数。我演示了如何顶点校正稳定的解决方案,停止灾难性的软化的$(π,π)$声子模式。一个扭结的电子色散被发现在正常状态下沿$(ζ,ζ)$对称性方向的顶点和非顶点校正理论的低声子频率,直接对应于重整化的声子频率在$(π,0)$点。这种扭结伴随着准粒子寿命的突然下降。顶点和非局部校正增强了在大裸声子频率的影响。
2007-02-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mobile Bipolarons in the Adiabatic Holstein-Hubbard Model in 1 and 2 dimensions
从反连续极限出发,数值研究了绝热Holstein-哈伯德模型中两电子的束缚态。这个模型涉及到一个局部的电子-声子耦合(与经典晶格)之间的竞争,这往往会形成电子对和排斥哈伯德相互作用$U \geq 0$,这往往会打破他们。在一维中,基态总是由一对单重态的定域极化子组成。当U=0时,它们位于同一位置。增加U,有一个一级跃迁,在该双极化子成为由磁相互作用约束的两个极化子的自旋单重对。钉扎模式的双极化子软化在附近的这个过渡导致更高的流动性的双极化子,这是测试数值。在2D中,对于任何$U$,电子-声子耦合需要足够大,以便形成小极化子或双极化子而不是扩展电子。我们计算了双极化子的相图,其中包含一级跃迁线和一个三相点。一对极化子可以形成三种类型的双极化子:a)在小$U$的单个位点上,b)在1D中较大$U$的两个最近邻位点上的自旋单重态和c)作为共享中心位点的四个2-位点单重态的共振组合获得的新中间态,称为四重单重态。二维双极化子的呼吸和钉扎内模通常仅弱软化,因此,它们实际上是不可移动的。相反,在涉及四重态的三相点附近,两种模式都表现出显着的软化。然而,它不足以允许经典的可动双极化子的存在(至少在那个模型中)。
2000-04-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Intermediate phase of the one dimensional half-filled Hubbard-Holstein model
我们提出了一个详细的数值研究的Hubbard-Holstein模型在一维半填充,包括完整的有限频率量子声子。在半填充时,电子-声子和电子-电子相互作用的影响相互竞争,Holstein声子耦合作为有效的负Hubbard现场相互作用U,促进现场电子对和Peierls电荷密度波状态。大多数以前的工作,这个模型已经假设,只有Peierls或U>0莫特绝缘体相是可能的,在半填充。然而,有人猜测在Peierls和Mott相之间存在第三种金属相。结果证实了中间金属相的存在,并表明该区域的Luttinger液体关联指数K_ρ>1,表明超导对关联占主导地位。我们探讨了作为现场哈伯德U,声子耦合常数,声子频率的函数的完整的相图。
2005-07-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge-density-wave instability in the Holstein model with quartic anharmonic phonons
描述一维电子气与四次非谐晶格振动相互作用的分子晶体模型,在将与光学声子耦合的较宽范围的低维费米子系统映射到具有延迟相互作用的量子液体上方面提供了巨大的潜力。在非微扰的方法,涉及非高斯部分功能的晶格自由度的积分,声子介导的双电子作用的精确表达式,推导出该模型。借助于Hubbard-Stratonovich变换,本文研究了电荷密度波不稳定性,特别强调了四次非谐声子对电荷密度波转变温度的影响。
2010-07-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Relative importance of nonlinear electron-phonon coupling and vertex corrections in the Holstein model
确定Migdal近似对电子-声子($e$ -ph)耦合系统的适用范围是一个长期存在的问题。许多试图回答这个问题采用荷斯坦哈密顿量,其中电子密度线性耦合到局部晶格位移。然而,当这些位移很大时,还必须包括对相互作用的非线性校正,这会显著改变从该模型获得的物理图像。使用行列式量子Monte Carlo和自洽Migdal近似,我们比较了超导和电荷密度波的相关性,在Holstein模型中有和没有二阶非线性相互作用。我们发现这两种情况之间的分歧,即使是相对较小的值的$e$ -ph耦合强度,而且,重要的是,这可能发生在相同的参数区域,其中Migdal的近似持有。我们的研究结果表明,关于Migdal的近似的有效性的问题去手牵手的线性$e$ -pH相互作用的有效性的问题。
2020-07-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phonon enhancement of electronic orders and negative isotope effect in the Hubbard-Holstein model on a square lattice
寻找具有更高转变温度的超导体需要一个指导原则。在传统超导体中,电子通过电子-声子耦合介导的延迟吸引配对成库珀对。更高频率的声子(或更小的原子质量)导致更高的超导转变温度,称为同位素效应。此外,超导性是金属正常态的唯一不稳定通道。在相关系统中,上述简单场景很容易被违反。强的局域相互作用被屏蔽得很差,这与特征费米表面合谋,以促进各种竞争的电子秩序,如自旋密度波,电荷密度波和非常规超导性。除了各个阶段之外,电子-声子耦合的影响是一个有趣的问题。本文利用泛函重整化群研究了正方晶格上的Hubbard-Holstein模型中电子关联和电子-声子耦合之间的相互作用。在半充满时,我们发现了自旋密度波和电荷密度波相以及它们之间的转变,而没有超导相出现。在有限掺杂时,d波/s波超导性出现在自旋密度波/电荷密度波相附近。令人惊讶的是,较低频率的Holstein声子对各个相的破坏性较小,甚至是有益的,导致负同位素效应。我们讨论了背后的机制和这种异常效应的影响。
2015-03-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con