Hybrid ED/DMRG approach to the thermodynamics of 1D quantum models
小模型系统的精确对角化(ED)给出了高温下自旋链或量子胞模型的热力学。密度矩阵重整化群(DMRG)计算的逐渐变大的系统被用来获得激发截止$W_C$和低$T$热力学。本文将混合方法应用于具有各向同性交换的自旋$1/2$链的磁化率$χ(T)$和比热$C(T)$,如线性海森堡反铁磁体(HAF)和具有铁磁(F)$J_1 < 0$和反铁磁(AF)$J_2 > 0$的阻挫$J_1-J_2$模型.通过与HAF结果的比较,混合方法得到了充分验证。它将$J_1-J_2$热力学扩展到$J_2/|J_1| \geq α_c = 1/4$的$T \sim 0.01|J_1|$,并且与其他方法一致。讨论了$N$自旋系统中截止$W_C(N)$的判据。截止导致在系统大小$N$的特定$T(N)$处最佳满足的热力学极限的界限。
2019-05-15 cond-mat.str-el
An efficient perturbation theory of density matrix renormalization group
密度矩阵重整化群(DMRG)是求解多体系统的最有效的数值方法之一。在这项工作中,我们开发了一个微扰理论的DMRG(PT-DMRG),大大提高其精度在一个非常简单和有效的方式。通过使用所考虑系统的基态的正则矩阵乘积态(MPS)表示,引入一组正交基函数$\left\lbrace | ψ_i \rangle \right\rbrace$来描述由常规DMRG得到的对基态的扰动.施密特数的MPS是超过键尺寸截止被用来定义这样的微扰项。扰动的哈密顿量,然后定义为$\tilde{H}_{ij}= \langle ψ_i | \hat{H} | ψ_j \rangle$,其基态允许计算物理可观的精度大大提高相比,原来的DMRG结果。利用一维横场中的伊辛链和海森堡链对二阶微扰理论进行了基准测试,结果表明DMRG的精度提高了$\rm O(10)$倍.此外,对于中等长度的$L$,DMRG和PT-DMRG的误差都与$L^{-1}$成线性比例。在相同精度下,DMRG的尺寸截止值与PT-DMRG的尺寸截止值之间呈线性关系,表明DMRG的效率有很大提高,尤其是对于大尺寸截止值。在热力学极限下,我们证明了PT-DMRG与$\sqrt{L^{-1}}$标度的误差。我们的工作提供了一种有效的方法来定义基态MPS的切空间,这可能有助于揭示基态以外的性质。这样的二阶PT-DMRG可以很容易地推广到更高阶,以及应用到更高的…
2016-08-03 cond-mat.str-el
Density matrix renormalization group algorithm for Bethe lattices of spin 1/2 or 1 sites with Heisenberg antiferromagnetic exchange
本文提出了一种有效的密度矩阵重整化群(DMRG)算法,该算法适用于具有$Z = 3$连通性的Bethe晶格,并且在连续几代的$g$中,最近邻自旋$s= 1/2$或1位之间存在反铁磁交换.该算法对于$s = 1$站点是准确的。基态是具有自旋$S(g) = 2^g s$的磁性,对于大的$g > 20$和以指数方式减小的短程自旋相关函数,交错磁化持续存在。到$S > S(g)$的有限能隙导致扩展晶格中的磁化平台。$s$ = 1/2和1的DMRG结果非常相似,可根据分析三位点模型进行解释。
2011-11-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Methods for Time Dependence in DMRG
密度矩阵重整化群(DMRG)计算的一个重要进展是通过发明高效的DMRG技术来模拟一维强关联量子系统的实时动力学。从DMRG中建立的线性响应技术和实时动态的早期尝试开始,我们继续回顾两种当前的方法,它们都实现了将DMRG的有效希尔伯特空间适应于随时间演变的量子态的想法。我们还展望了有限温度计算的扩展。
2006-05-31 cond-mat.str-el
DMRG studies of critical SU(N) spin chains
本文将DMRG方法应用于SU(2)、SU(3)和SU(4)的基本和高阶表示的反铁磁自旋链的可积模型。由低能谱和纠缠熵计算了中心荷和初级场的标度维数。这些参数使我们能够识别唯一的Wess-Zumino-Witten模型捕捉我们考虑的模型的低能量部门。
2008-11-24 cond-mat.str-el
Thermal DMRG for highly frustrated quantum spin chains: a user perspective
研究了热DMRG在分子磁学研究中的应用。为此,在有限温度下的磁性可观测量的两个一维量子自旋系统:一个海森堡链与最近邻反铁磁相互作用和一个沮丧的δ链。据发现,热DMRG确实准确地近似磁可观的链,以及为链,但在后一种情况下,只有足够高的温度。我们推测这是由于阻挫引起的电子链低能谱的特殊结构所致。
2019-02-26 cond-mat.str-el
An Efficient Density Matrix Renormalization Group Algorithm for Chains with Periodic Boundary Condition
密度矩阵重整化群(DMRG)是一维量子多体系统的一种先进的数值计算方法,但如何利用传统的DMRG计算具有周期边界条件的系统的精确结果一直是一个具有挑战性的工作。矩阵乘积状态(MPS)算法的最新发展为一维PBC系统的精确求解提供了一种新的途径。MPS算法的最有效实现可以扩展为O($p \times m^3$),其中$p$可以在4到$m^2$之间变化。在本文中,我们提出了一种新的DMRG算法,这是非常类似于传统的DMRG,并提供可比的精度MPS。新算法的计算量为O($m^3$),并且可以方便地修改传统的DMRG码。
2016-11-26 cond-mat.str-el
DMRG analysis of the SDW-CDW crossover region in the 1D half-filled Hubbard-Holstein model
为了阐明一维系统中自旋密度波(SDW)莫特绝缘体到电荷密度波(CDW)Peierls绝缘体的交叉物理过程,采用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了半填充时的Hubbard-Holstein哈密顿量.确定的自旋和电荷相关指数,动量分布函数,和各种激发间隙,我们确认,一个介入的金属相扩展的SDW-CDW过渡在弱耦合制度。
2010-02-22 cond-mat.str-el
Augmenting Density Matrix Renormalization Group with Disentanglers
本文提出在DMRG中引入解纠缠器的新拟设,以编码面积律纠缠熵,在保持低计算成本的同时将DMRG扩展至二维量子系统研究。
2023-04-12 cond-mat.str-el
DMRG evaluation of the Kubo formula -- Conductance of strongly interacting quantum systems
本文提出了一种新的方法,结合线性响应理论(Kubo)的电导和密度矩阵重整化群(DMRG)。所考虑的系统是一维的,由非相互作用的紧密结合导致耦合到一个相互作用的纳米结构通过弱链接。电子被视为无自旋费米子,并使用两种不同的关联函数来计算电导。精确的对角化计算在非相互作用的限制作为一个基准,我们结合久保和DMRG方法在这个限制。包括弱相互作用和强相互作用,我们提出了DMRG结果的扩展纳米结构组成的七个网站。对于强相互作用的结构,给出了一个简单的解释的位置的共振的硬核粒子在晶格上自由移动的尺寸减小。
2006-01-12 cond-mat.str-el
Thermodynamics of doped Kondo insulator in one dimension: Finite Temperature DMRG Study
将有限温度密度矩阵重整化群方法应用于一维近藤晶格模型,研究了该模型的热力学性质。计算了T=0.03t时的自旋和电荷极化率及熵。我们发现两个交叉温度接近一半填充。较高的交叉温度在半填充时持续连接到自旋能隙,并且在此温度附近的磁化率被抑制。在低温下,当掺杂有限时,磁化率再次随温度降低而增加。我们证实,他们最终接近Tomonaga-Luttinger(TL)液体基态的几个参数的值。热释光液体的跨越温度是由热释光液体的无隙激发决定的一个新的能量尺度。从金属相到绝缘相的转变伴随着较低的交叉温度的消失。
1998-12-11 cond-mat.str-el
Distribution of exchange energy in a bond-alternating S=1 quantum spin chain
用单晶非弹性中子散射方法研究了准一维交替S = 1量子反铁磁体NTENP。磁激励的测量色散关系的参数进行比较,现有的数值计算结果,并用于确定键强度交替的大小。利用磁动力学结构因子的一阶矩求和规则对中子散射强度进行了分析,直接确定了基态交换能的调制。这些独立确定的调制参数表征NTENP中的自旋二聚化水平。第一原理DMRG计算被用来研究这两个量之间的关系。
2003-10-30 cond-mat.str-el
Conductance in strongly correlated 1D systems: Real-Time Dynamics in DMRG
本文提出了一种基于密度矩阵重整化群(DMRG)实时演化计算的一维系统线性和有限偏压电导计算的新方法。我们考虑一个系统的无自旋费米子组成的一个扩展的相互作用的纳米结构连接到非相互作用的铅。通过一个七个网站的结构,弱和强的最近邻相互作用的线性和有限的偏置电导的结果。与精确对角化结果在非相互作用的限制作为验证我们的方法的准确性。我们的结果表明,相互作用的影响导致了一个依赖于能量的微分电导的自能。
2006-01-17 cond-mat.str-el
Doping evolution of charge and spin excitations in two-leg Hubbard ladders: comparing DMRG and RPA+FLEX results
利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法和涨落交换近似下的无规相位近似(RPA+FLEX),研究了两腿梯形哈伯德模型的磁和电荷动力学响应.我们的计算表明,RPA+FLEX可以捕获的主要功能的磁响应从弱到中间哈伯德排斥掺杂阶梯,当与数值精确的DMRG结果相比。然而,虽然在弱哈伯德排斥的自旋和电荷谱可以理解为弱相互作用的电子-空穴激发费米表面,在中间耦合DMRG显示在大动量转移,保持RPA+FLEX近似内的间隙自旋激发。对于电荷响应,RPA+FLEX只能再现DMRG光谱的主要特征,在弱耦合和高掺杂水平,而它显示出非相干的字符远离这个限制。总体而言,我们的分析表明,RPA+FLEX的工作令人惊讶的是,即使在困难的低维几何形状,如双腿梯子在弱和中等哈伯德$U$值的自旋激发。最后,我们讨论了我们的结果的影响,中子散射和共振非弹性X射线散射实验上的两个腿梯形铜酸盐化合物。
2018-03-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Weak Ferromagnetic Exchange and Anomalous Specific Heat in ZnCu3(OH)6Cl2
在自旋为1/2的可果美反铁磁体ZnCu 3(OH)6 Cl 2中存在过多的低能自旋激发的实验证据,可以从自旋子耦合到U(1)规范场的扩展费米面来理解。我们进行变分计算来研究这样的状态可能是能量上可行的可能性。一个Gutzwiller投影波函数再现了DMRG先前发现的kagome带的二聚化。应用于完整的kagome晶格表明,包含一个小的铁磁次近邻相互作用有利于基态与自旋费米表面。
2008-01-28 cond-mat.str-el
One-dimensional extended Bose-Hubbard model with a confining potential: a DMRG analysis
利用有限尺寸密度矩阵重整化群方法(DMRG)研究了二次势阱中的扩展Bose-哈伯德模型.我们计算了玻色子密度分布、局域压缩性和跳跃关联函数。我们观察到在所有的研究量的陷阱诱导的相分离,并得出结论,局域密度近似是有效的扩展玻色-哈伯德模型。从在局部压缩性得到的高原,它是可能的,得到的相图的均匀系统,这是与以前的结果一致。
2006-07-27 cond-mat.other cond-mat.str-el
Spin Bose-Metal phase in a spin-1/2 model with ring exchange on a two-leg triangular strip
最近对三角形晶格有机莫特绝缘体的实验发现了接近金属-绝缘体转变的二维自旋液体的证据。Gutzwiller波函数研究了三角格子海森堡模型与适当的四自旋环交换发现,投影自旋费米海状态有一个低的变分能量。这个波函数,连同一个从属粒子规范理论,表明这种自旋液体具有自旋相关性,沿着动量空间中的表面(“玻色表面”)是奇异的。这种状态的特征,我们称之为“自旋玻色金属”(SBM),预计将在准一维梯形系统中表现出来:离散的横向动量穿过二维玻色表面,导致一维无隙模式的独特模式。在这里,我们寻找一个准一维后代的三角晶格SBM状态探索海森堡加环模型的两条腿条(锯齿形链)。使用DMRG,变分波函数和玻色化分析,我们绘制出完整的相图。在没有环交换的情况下,该模型等价于J_1 - J_2海森堡链,并且我们发现了预期的Bethe-chain相和二聚化相。值得注意的是,适度的环交换揭示了一个新的无隙相超过了相图的一大片。自旋和二聚体的相关性具有特定的奇异波矢,并允许我们确定这一阶段的准一维后裔SBM状态的希望。我们推导出一个低能量的理论,并找到三个无隙模式和一个Luttinger参数控制所有的幂律。潜在的不稳定性的曲折SBM引起其他有趣的阶段,如周期-3 VBS或周期-4手征顺序,我们发现在DMRG,我们还发现了一个有趣的SBM状态与部分铁磁性。
2009-02-24 cond-mat.str-el
Phase diagram of the frustrated quantum-XY model on the honeycomb lattice studied by series expansions: Evidence for proximity to a bicritical point
采用基态级数展开方法,研究了蜂窝晶格上的最近邻交换($J_1$)和次邻交换($J_2$)XY反铁磁体.在小$J_2$处的传统的两个子晶格XY N{é}el阶在$J_2/J_1=0.22\pm 0.01$处消失,这与密度矩阵重整化群(DMRG)研究的结果一致。在过渡附近,我们发现XY和Ising自由度之间{ \it近似}涌现对称性的证据,即最近邻Ising和XY自旋相关变得几乎相等。这表明系统接近于分离XY和伊辛阶的双临界点。在更大的$J_2/J_1$的柱状和二聚体的能量被发现是几乎简并。在甚至更大的$J_2$下,获得柱状相。在所有三个阶段的基态能量是在DMRG研究中发现的值很好的协议。
2014-03-08 cond-mat.str-el
Dynamic correlations in doped 1D Kondo insulator: Finite-T DMRG study
将有限T DMRG方法应用于一维Kondo晶格模型,计算了动态关联函数。计算了顺磁金属相在不同温度和空穴密度下的动态自旋和电荷关联S_f(ω)、S_c(ω)和N_c(ω)以及准粒子态密度ρ(ω)。接近半填充,它示出了赝间隙生长在这些动态关联函数的交叉温度下,其特征在于在半填充的自旋间隙。在低温下,S_f(ω)和N_c(ω)在ω =0处出现一个尖峰。这可能是形成集体激发的证据,这证实了金属相在低温极限下是Tomonaga-Luttinger液体。
1999-07-27 cond-mat.str-el
Comment on "Accurate ground-state phase diagram of the one-dimensional extended Hubbard model at half filling"
在PRB 68,153101(2003)中,Zhang Guoping提出了密度矩阵重整化群(DMRG)的结果,这与我的DMRG计算和Hirsch的量子Monte Carlo(QMC)模拟结果相矛盾。在这篇评论中,我表明张的结果是不准确的,他对我的工作的批评是没有根据的。
2004-09-21 cond-mat.str-el
The density-matrix renormalization group in the age of matrix product states
密度矩阵重整化群方法(DMRG)在过去的十年中已经成为模拟一维强关联量子晶格系统静态和动态的主要方法。在该方法的进一步发展中,DMRG对一类非常有趣的量子态(所谓的矩阵乘积态(MPS))进行操作的认识,使我们能够更深入地了解DMRG方法的内部结构,其进一步的潜力及其局限性。在本文中,我想详细阐述目前的DMRG思想在MPS语言,以使DMRG算法的家庭在专门的MPS条款透明的建议实施。然后,我继续讨论一些可能富有成效的进一步算法开发的方向:虽然DMRG现在是一个非常成熟的方法,但我仍然看到进一步改进的潜力,最近引入的一些算法就是例证。
2011-01-03 cond-mat.str-el
From Exact Diagonalization to DMRG: A Complete Numerical Study of the Transverse-Field Ising Model
University of West Florida(西佛罗里达大学)
本研究对一维横场伊辛模型开展完整数值研究,采用精确对角化与DMRG方法,解决收敛伪影后提取相变中心电荷,验证其与二维伊辛模型的一致性,兼具物理成果与方法学示例价值。
2026-07-31 cond-mat.str-el
Quantum Corner-Transfer Matrix DMRG
本文将角转移矩阵方法与TMRG方法相结合,提出了一种计算一维量子系统热力学性质的新方法。角点传递矩阵DMRG方法在经典系统中比TMRG方法具有合理的优势。我们修正了计算一维量子系统热性质的概念。实现了新的QCTMRG算法,并用于研究两个简单的测试用例,经典的伊辛链和各向同性海森堡模型。在讨论中,阐明了优势和挑战。
2008-04-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Photoinduced charge and spin dynamics in strongly correlated electron systems
受锰氧化物中光致相变的启发,研究了光辐照引起的电荷和自旋动力学。用密度矩阵重整化群(DMRG)方法计算了扩展双交换模型的瞬态光吸收谱。电荷有序绝缘(COI)状态在光照射后立即变为金属,并且系统倾向于恢复初始COI状态。的恢复是伴随着显着的抑制反铁磁相关的COI状态。DMRG结果与最近的泵浦-探测光谱数据是一致的。
2006-12-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of Electric Field on One-Dimensional Insulators: A DMRG study
我们利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法对一维Mott链和Peierls链进行了广泛的计算,并明确地考虑了静态偏置,以研究这些体系中的绝缘体-金属相变.我们发现,电场诱导的绝缘体-金属的有限尺寸系统的转变的数量和在热力学极限,绝缘系统击穿到一个完全导电状态在一个临界值的偏压,这强烈依赖于绝缘参数。结果表明,在热力学极限下,Peierls绝缘体和莫特绝缘体的击穿不遵循Landau-Zener机制。对不同尺寸系统的计算表明,系统尺寸的增加降低了阈值偏置以及该偏置下的电荷间隙,使得绝缘体-金属过渡在这两种情况下都更尖锐。
2008-01-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
DMRG study of FQHE systems in the open cylinder geometry
二维电子分数量子霍尔液态的研究需要对相互作用进行非微扰处理。只要在适当的几何中只考虑少量的电子,就有可能对哈密顿量进行精确的对角化。在过去,人们从考虑电子在球体或环面上的运动中获得了许多见解。在朗道规范中,也很自然地只在一个方向上施加周期性的边界条件,即圆柱几何。交互问题现在看起来像是一个一维问题,可以通过标准DMRG算法进行攻击。我们研究了当相互作用被截断为两个最重要的排斥性硬核分量时,该算法在最低朗道能级填充因子$ν=1/3$下研究电子液体基态性质的效率。使用有限尺寸的DMRG允许我们得出结论,基态是一个可压缩的双电子泡相与以前的Hartree-Fock计算。我们讨论了圆柱几何中库仑相互作用的处理。为了正则化库仑势的长距离行为,我们比较了两种方法:使用汤川势或禁止任意长的距离,通过定义电子间的距离作为通过圆柱的弦距离。这使我们能够观察到小填充因子的维格纳晶体状态。
2020-12-05 cond-mat.str-el
Projector quantum Monte Carlo with matrix product states
我们将张量网络态(TNS)和投影量子蒙特卡罗(PMC)结合起来,以克服TNS的高计算标度和PMC的符号问题。使用TNS作为试探波函数提供了一种途径,以系统地改善符号结构,并消除固定节点和约束路径PMC中的偏差。作为一个具体的例子,我们描述了无相位矩阵乘积态量子蒙特卡罗(MPS-AFQMC)。MPS-AFQMC显著提高了DMRG基态能量。对于二维正方形晶格上的J1-J2模型,与DMRG相比,我们观察到MPS-AFQMC在所有耦合的误差中减少了一个数量级。改进是独立的步行者键维数,因此,我们使用键维数1的步行者。MPS-AFQMC的计算成本则是试验波函数的键维的二次,这低于DMRG的立方标度。由于约束路径偏差的误差是成比例的试验波函数的变分误差。我们表明,对于二维正方形晶格上的J1-J2模型,从DMRG计算中丢弃的权重的MPS-AFQMC能量的线性外推允许去除约束路径偏差。对其他张量网络的扩展进行了简要讨论。
2014-05-14 cond-mat.str-el
DMRG Analysis of Magnetic Order in the Zigzag Edges of Hexagonal CrN Nanoribbons
本研究结合密度泛函理论与DMRG方法分析六方CrN纳米带锯齿形边缘的磁有序,发现其具有半金属特性,一维自旋关联长度随温度骤降为零,且该边缘在两种掺杂下均为理想自旋过滤器。
2024-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
External Electric Field Mediated Quantum Phase Transitions in One-Dimensional Charge Ordered Insulators: A DMRG Study
我们进行了密度矩阵重整化群(DMRG)计算广泛的一维链与现场(U)以及最近邻(V)库仑排斥。计算是在全参数空间中进行的,明确地包含了静态偏置,并比较了外电场影响下的自旋密度波(SDW)和电荷密度波(CDW)绝缘体的性质.我们发现,尽管SDW(U> 2 V)和CDW(U<2 V)绝缘体在一定的阈值偏压后进入导电状态,但CDW绝缘体在零温下的绝缘体-金属转变所需的偏压比SDW绝缘体高得多。在外加电场的作用下,还发现了CDW-SDW相变。在这两种情况下的过渡所需的偏置随着系统尺寸的增加而减小。
2008-01-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A Renormalization Group Method for Quasi One-dimensional Quantum Hamiltonians
提出了一种求解二维强各向异性系统的密度矩阵重整化群(DMRG)方法。该方法包括在两个步骤中应用通常的DMRG。在第一步中,沿纵向进行纯一维计算,以生成低能哈密顿量。在第二步中,通过在横向方向上耦合1D哈密顿量来获得各向异性的2D晶格。将该方法应用于正方晶格上各向异性量子自旋半海森堡模型。
2003-05-26 cond-mat.str-el
Finite temperature dynamical DMRG and the Drude weight of spin-1/2 chains
提出了一种利用密度矩阵重整化群研究有限温度T下一维系统含时关联函数的方法。如果净化统计算子的辅助自由度随物理哈密顿量而时间演化,但逆时间,则任何时间相关计算所固有的纠缠增长将显着减少。我们利用这一点来研究XXZ自旋为1/2的海森堡链的电流关联函数的长时间行为。这允许在中间到大T下直接提取Drude重量D。我们发现,D是非零的-因此运输是无耗散-无处不在的无间隙阶段。在低温下,我们通过与玻色化的比较,建立了D的上界。
2012-06-07 cond-mat.str-el
DMRG Simulation of the SU(3) AFM Heisenberg Model
利用密度矩阵重整化群(DMRG)分析了反铁磁$\text{SU}(3)$海森堡链.结果证实了该模型是临界的,其中心荷和第一激发态的标度维数的计算表明,低能共形场论的基础是$\text{SU}(3)_1$ Wess-Zumino-Novikov-Witten模型.
2008-09-25 cond-mat.str-el hep-th
Magnetic properties of a S=1/2 zigzag spin chain compound (N_2H_5)CuCl_3
本文对准一维锯齿形反铁磁体(N_2H_5)CuCl_3进行了理论和实验研究,它可以看作是具有阻挫相互作用的弱耦合海森堡链.首先,基于有限温度密度矩阵重整化群(DMRG)计算,讨论了锯齿形自旋链在近单链和近双链情况下磁性的一般特征.本文给出了(N_2H_5)CuCl_3单晶在高于Neel温度T_N=1.55K时的磁化率和强场磁化强度的实验结果。通过与DMRG计算结果的比较,我们得到了最近和次最近的交换耦合比为J_1/J_2=0.25,J_2/kB =16.3K。利用平均场论结合DMRG计算,我们还研究了三维耦合J'效应。J' \sim 0.04J_2支持了(N_2H_5)CuCl_3在T_N以上的良好一维性。
2003-05-07 cond-mat.str-el
One Dimensional Kondo Lattice Model Studied by the Density Matrix Renormalization Group Method
本文综述了近藤晶格模型的密度矩阵重整化群(DMRG)理论研究的最新进展。简要总结了零温度DMRG,有限温度DMRG,以及它的应用动态量。远离半填充,顺磁性金属状态被证明是一个Tomonaga-Luttinger液体与大费米表面。对于大的费米面,它的大小由传导电子密度和局域自旋密度之和决定。该金属相的相关指数K_ρ小于1/2。在半填充时,基态是绝缘的。激发间隙是不同的,这取决于通道,自旋间隙,电荷间隙和准粒子间隙。讨论了自旋和电荷磁化率以及比热随温度的变化关系。特别有趣的是各种激发光谱的温度依赖性,这表明不寻常的属性的近藤绝缘体。
1998-08-27 cond-mat.str-el
Application of the density matrix renormalization group method to finite temperatures and two-dimensional systems
综述了密度矩阵重整化群方法及其在有限温度和二维体系中的应用。原始DMRG方法的基本思想,它允许精确的研究的基态属性和低能量的激发,提出的模型,其中包括远程相互作用。DMRG方案,然后应用到对角化的量子传输矩阵的一维系统,并制定了一个可靠的算法在有限温度下。有限温度下的动态关联函数的量子传输矩阵的解析延拓的实频率轴的特征向量计算。应用DMRG方法对磁场中的二维量子系统进行了研究,并给出了量子霍尔系统的可靠结果。
2003-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin structure factors and valence-bond-solid states of the trimerized Heisenberg chains in a magnetic field
利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法,详细研究了三聚海森堡铁磁-铁磁-反铁磁和反铁磁-反铁磁-铁磁自旋链在磁场作用下的静态自旋结构因子和磁化平台.结果表明,在平台态下,静态结构因子不随外加磁场和交换耦合的变化而变化,自旋关联函数表现为一个完美的序列,并且与单位磁化强度有简单的关系.提出了一个近似的波函数的平台状态,并提出了一个图片的基础上的价键固体状态,以了解的起源和磁化平台的总数,这是一致的DMRG的结果。
2008-03-08 cond-mat.str-el
Optical excitations in a one-dimensional Mott insulator
利用密度矩阵重整化群方法研究了一维扩展哈伯德模型中Mott绝缘相的光激发。用动态DMRG方法计算了线性光学电导率,用对称DMRG方法研究了最低光学激发态的性质。数值计算完全符合场理论预测的一个小的莫特间隙和分析结果的一个大的莫特间隙与强耦合分析。结果表明,在这种莫特绝缘体中存在四种类型的光激发:未束缚电荷激发对、激子、激子弦和电荷密度波(CDW)液滴。每种类型的激发占主导地位的低能量光谱在一些区域的相互作用参数空间,并对应于不同的光谱特征:一个连续开始在莫特间隙(未结合电荷激发),一个单峰或几个孤立的峰低于莫特间隙(激子和激子弦,分别),和一个连续低于莫特间隙(CDW液滴)。
2002-08-26 cond-mat.str-el
A DMRG Study of Low-Energy Excitations and Low-Temperature Properties of Alternating Spin Systems
利用密度矩阵重整化群方法研究了三种均匀和二聚交替自旋链的基态和低激发态。DMRG程序也被用来获得这些系统的低温热力学性质。我们考虑一个2N位系统,自旋$s_1$和$s_2$在位与位之间交替,并通过海森堡反铁磁交换相互作用。所研究的三个系统对应于$(s_1 ,s_2 )$等于$(1,1/2),(3/2,1/2)$和$(3/2,1)$ ;它们都具有非常相似的性质。基态被发现是亚铁磁的总自旋$s_G =N(s_1 - s_2)$。我们发现,对于自旋为$s_G -1$的态,存在一个无隙激发,而对于自旋为$s_G +1$的态,存在一个有隙激发.令人惊讶的是,在基态的相关长度被发现是非常小的这个无隙系统。的DMRG分析表明,该链是敏感的条件spin-Peierls不稳定性。此外,我们的磁化强度,磁化率$χ$和比热的研究表明,强磁场依赖性。在低磁场下,产品$χT$显示出作为温度T的函数的最小值;在高磁场下,最小值消失。这种低场行为与早期的实验观察一致。比热随温度的变化出现极大值,极大值的高度在高磁场下急剧增加。虽然所有三个系统表现出定性相似的行为,有一些显着的系统之间的定量差异,其中网站的自旋差异,$|s_1 - s_2|$,分别是大的和小的。
1997-04-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Lattice in Line: Optimized DMRG ordering for complex lattice geometries
针对复杂晶格DMRG枚举排序问题,提出以切割宽度和平均相互作用范围为目标的SAT/CP优化方法,显著优于经典启发式,并给出严格界限。
2026-09-23 cond-mat.str-el
Spin structure factor and quantum phases of frustrated spin-1/2 chains
当基态具有周期为2π/q_m的准长程序(QLRO)时,具有各向同性交换和单重态基态(GS)的阻挫自旋1/2链的静态结构因子S(q)在波矢q_m处发散,而S(q_m)在有限程自旋关联的键序波(BOW)相中是有限的.对S(q)的精确对角化和密度矩阵重整化群(DMRG)计算表明,在第二邻链间具有大的反铁磁交换的链中,存在QLRO和q_m = π/2的退耦相. S(q_m)基于GS自旋相关识别量子相变。
2014-05-07 cond-mat.str-el
Projected entangled pair states study of anisotropic-exchange magnets on triangular lattice
用三角晶格上的各向异性交换自旋1/2模型来描述稀土硫族化合物,它可能具有奇异的基态。利用投影纠缠对态(PEPS)方法研究了该模型的量子相图,并与经典相图进行了比较。除了两个条纹有序相和120 $^\circ$态外,还存在多个\textbf{Q}相。我们将多\textbf{Q}相识别为$Z_{2}$涡旋态。在相图中没有发现量子自旋液体态,与以前的DMRG计算相反。
2021-08-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Density Matrix Renormalisation Group Calculations for Two-Dimensional Lattices: An Application to the Spin-Half and Spin-One Square-Lattice Heisenberg Models
提出了一种新的二维量子系统的密度矩阵重整化群方法。特别是,它表明,它是可能的,以创建一个多链型2D DMRG的方法,利用先前确定的系统和环境块{ \it在所有点}。首先构造有效的准一维系统块和宽度为$L$的环境块,然后将这些准一维块作为一种新的二维无限格算法的初始构造块。该算法被认为是具有竞争力的那些结果以前的二维DMRG算法,也是最好的其他近似方法。这是一个例子给出自旋半和自旋一海森堡模型的正方形晶格。用这种方法计算$N = 20 \times 20$晶格中自旋为1和自旋为1的正方晶格海森堡反铁磁体的基态能量的最佳结果分别由$E_g/N_B = -0.3321$和$E_g/N_B = -1.1525$给出。
2003-09-02 cond-mat.str-el
Enhancement of phonon effects in photoexcited states of one-dimensional Mott insulators
本文研究了一维扩展Hubbard-Holstein模型的线性光学吸收谱中电子关联对电子-声子相互作用的影响。密度矩阵重整化群(DMRG)计算表明,EP相互作用对激子的影响随在位库仑排斥的增加而增强。这种增强与EP相互作用对基态的影响形成对比,其中Peierls不稳定性被就地库仑排斥抑制。与EP相互作用的DMRG数据符合吸收实验在一维铜酸盐比那些扩展的哈伯德模型。
2008-02-27 cond-mat.str-el
Real Time Dynamics of Hole Propagation in Strongly Correlated Conjugated Molecular Chains: A time-dependent DMRG Study
在本文中,我们解决的作用,电子-电子相互作用的自旋和电荷输运速度在一维系统的共轭聚合物为代表。我们采用哈伯德模型来模拟电子-电子相互作用。利用新近发展起来的含时密度矩阵重整化群(tdDMRG)技术,研究了中性体系中掺杂空穴的基态初始波包中自旋和电荷的演化.我们发现,电荷和自旋的速度是不同的相关性的存在下,并根据从早期的研究结果,电荷和自旋一起移动的非相互作用的图片,而相互作用减慢只有自旋速度。我们还注意到,链的二聚化仅微弱地影响这些速度。
2010-03-08 cond-mat.str-el
Block Density Matrix Renormalization Group with Effective Interactions
基于收缩重整化群(CORE)方法和密度矩阵重整化群(DMRG)方法,提出了一种新的计算方案--带有效相互作用的块密度矩阵重整化群(BDMRG-EI).与传统的CORE方法不同,BDMRG-EI采用DMRG方法代替精确对角化,使其适用于较大块和碎片的计算。结合DMRG的高精度和CORE的低计算成本,BDMRG-EI可广泛应用于具有简单或复杂连通性的大体系的基态和低激发态的理论计算。对一个240位的一维链和一个含48个六边形的双层聚并苯齐聚物的实验计算表明了该方法的有效性和潜力。
2008-09-19 cond-mat.str-el
Löwdin's symmetry dilemma within Green functions theory for the one-dimensional Hubbard model
用解析方法和密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了一维关联Hubbard团簇的能隙.然而,在一维以上,量子蒙特卡罗方法只能对小系统得到精确的结果。由于这个原因,由于DMRG在模拟2D和3D系统时的问题,替代方法,如格林函数结合多体近似(GFMBA),没有这种限制,是非常重要的。然而,GFMBA模拟的近似特征是否阻止了哈伯德间隙的计算仍然是开放的。在这里,我们提出了新的GFMBA结果表明,GFMBA模拟能够产生可靠的数据的差距,以及同意与DMRG基准在1D。一个有趣的观察是,当模拟放弃精确系统的某些对称性限制时,如自旋对称性和空间均匀性,可以显着提高间隙的精度。这被看作是表现和推广的“对称性困境”介绍了Löwdin的哈特里-福克波函数计算。
2020-05-15 cond-mat.str-el
Luttinger liquid physics from infinite-system DMRG
利用密度矩阵重整化群研究了零温和有限温下的一维无自旋费米子。我们认为最近的,以及下一个最近的邻居的相互作用,后者使系统无法访问的贝特anabetical治疗。使用无限系统alogrithm,我们证明了Luttinger液体物理的出现在低能量的各种静态关联函数以及热力学性质。在T=0时,动量分布n(k)函数的特征幂律抑制可以直接观察到几个数量级。在有限温度下,我们证明了n(k)服从一个标度关系。Luttinger液体参数和重整化费米速度可以从密度响应函数、比热和/或磁化率中提取,而不需要进行任何有限尺寸分析。我们说明,低于Luttinger液体幂律体现的能量尺度消失的半满系统被驱动到一个缺口相大的相互作用。
2012-10-31 cond-mat.str-el
One dimensionalization in the spin-1 Heisenberg model on the anisotropic triangular lattice
我们研究了在弱耦合Haltenches链($J^{\prime}\! \!\ll\!\! J$)和各向同性三角晶格($J^{\prime}\!\!=\!\!J$)之间插入的各向异性三角晶格上的反铁磁自旋- $1$海森堡模型基态中的维度交叉效应。我们使用的密度矩阵重整化群(DMRG)和Schwinger玻色子理论进行高斯修正水平以上的鞍点解决方案。我们的DMRG结果表明,在$(J^{\prime}/J)_c\sim 0.42$的解耦的自旋链和有序的制度之间的突然转变,由自旋间隙的突然关闭的信号。从磁有序的角度出发,通过计算Schwinger玻色子理论中的自旋刚度,预测了螺旋磁有序在$(J^{\prime}/J)_c \sim 0.43$处向具有一维特征的磁无序相的不稳定性。这些互补方法的协议,以及链内和链间DMRG短自旋-自旋相关性之间的强烈差异;对于足够大的链间耦合值,表明量子涨落和维度交叉效应之间的相互作用引起了这种受挫自旋- $1$哈密顿量的一维化现象。
2017-11-22 cond-mat.str-el
Long range interactions in antiferromagnetic quantum spin chains
我们研究了长程偶极相互作用对反铁磁自旋链的作用,从经典的$S\to \infty$极限到包含横向磁场的深量子情形$S=1/2$。为此,我们结合不同的技术,如经典的能量极小值,经典的蒙特卡罗,线性自旋波,玻色子化和DMRG。我们发现一个相变从已经报道的偶极铁磁区域的反铁磁区域足够高的反铁磁交换。热涨落和量子涨落在两相中达到磁饱和之前破坏了经典有序,并且在反铁磁相中也接近于零场。在极端的量子极限$S=1/2$,广泛的DMRG计算表明,主要的阶段仍然存在的过渡线显着转移到较低的领域,与玻色化分析。整体图像与各向异性XXZ自旋链在横向场中的相图保持密切的相似性。
2017-08-28 cond-mat.str-el
Double Time Window Targeting Technique: Real time DMRG dynamics in the PPP model
我们提出了一个广义的自适应含时密度矩阵重整化群(DMRG)计划,称为{ \it双时间窗瞄准}(DTWT)技术,它给出了准确的结果与标称的计算资源,在合理的计算时间。这个过程起源于融合的特征的步伐保持DMRG算法,首先提出了罗{ \it et. al},[Phys.Rev. Lett. { \bf 91},049701(2003)]和Feiguin和White的时间步靶向(TST)算法[Phys. Rev. B { \bf 72},020404(2005)]。利用DTWT技术研究了具有长程电子-电子相互作用的低维多体系统中的自旋-电荷分离现象。在Pariser-Parr-Pople(PPP)模型中,包括长程电子关联的实时动力学问题尚未在文献中得到解决。目前对PPP链的研究表明,(i)与哈伯德模型相比,电子的长程相关使电子的电荷和自旋自由度在PPP模型中传播得更快,(ii)对于应用于共轭聚合物的PPP模型的标准参数,电荷速度几乎是自旋速度的两倍,(iii)仅通过重新归一化哈伯德模型的{ \it U}值来简单解释长程相关性不能解释PPP模型中掺杂空穴/电子的动力学。
2010-08-17 cond-mat.str-el
Density Matrix Renormalization Group Study of Nematicity in Two Dimensions: Application to a Spin-$1$ Bilinear-Biquadratic Model on the Square Lattice
向列序是在几个强关联系统中观察到的奇异性质,例如铁基超导体。利用大尺度密度矩阵重整化群(DMRG)方法,研究了零温下与自旋偶极和四极序竞争的双自旋液体。我们用这些阶来表征不同的量子相位和量子相变。更具体地说,我们研究了正方晶格上的自旋- $1$双线性-双二次海森堡模型。我们专注于参数区域周围的高度对称的$SU(3)$点的双线性和双二次相互作用是平等的。随着进一步的邻居双二次相互作用,我们确定不同的自旋偶极和四极订单。我们发现,DMRG的结果正确地检测到在不同的量子态向列性,并准确地描述它们之间的量子相变。因此,自旋驱动的向列性-这里定义为在90 $^o$旋转下晶格不变性的自发破坏-是一个序参量,可以在不同量子态的二维DMRG计算中直接研究。
2020-01-15 cond-mat.str-el
Spectral functions in one-dimensional quantum systems at T>0
我们提出了第一次在有限温度下的时间相关的密度矩阵重整化群模拟(t-DMRG)。它演示了如何结合有限温度的t-DMRG和时间序列预测允许一个简单的和非常准确的计算光谱函数在一维量子系统,无论其统计,为任意温度。这说明与XX和XXX自旋1/2链的自旋结构因子。对于XX模型,我们可以与精确解进行比较,对于XXX模型(海森堡反铁磁体),我们可以与贝特解和量子蒙特卡罗数据进行比较。
2009-07-28 cond-mat.str-el
One-dimensional projection of two-dimensional systems using spiral boundary conditions
我们引入螺旋边界条件(SBCs)作为一个有用的工具,用于处理有限大小的周期性集群的形状。使用SBC,可以将二维以上的晶格模型精确地投影到具有平移不变性的一维(1D)周期链上。因此,现有的一维技术,如密度矩阵重整化群(DMRG)、玻色化、Jordan-Wigner变换等,可以有效地应用于投影的1D模型。首先,我们描述了二维正方形和蜂窝格子紧束缚模型在实空间和动量空间的一维投影方案。接下来,我们讨论态密度和基态能量如何接近它们的热力学极限。最后,为了证明SBCs在DMRG模拟中的实用性,我们估计了作为XXZ各向异性的函数的2D XXZ海森堡模型的交错磁化强度的大小。
2023-02-10 cond-mat.str-el
Field-induced spin nematic Tomonaga-Luttinger liquid of the $S=1/2$ spin ladder system with the anisotropic ferromagnetic rung interaction
利用数值对角化方法和密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了磁场作用下具有各向异性铁磁交换作用的$S=1/2$量子自旋梯系统.研究发现,在一定的强磁场中,存在向列相自旋相关占优的Tomonaga-Luttinger液体(TLL)。它包含在TLL阶段,在那里实现了两个磁振子束缚态。在适当的参数下,在从双磁振子束缚TLL相到单磁振子束缚TLL相的场致相变之后,发生了到双磁振子束缚TLL相的再入相变,这一点得到了DMRG的磁化曲线的证实.给出了耦合各向异性平面上的几种相图与磁化强度和磁场的关系。目前的结果是一个候选系统的建议,该系统表现出的自旋双稳相没有双二次相互作用或挫折。
2022-08-23 cond-mat.str-el