Spectral properties of Luttinger liquids: A comparative analysis of regular, helical, and spiral Luttinger liquids
我们提供了位置-频率空间中的格林函数以及零温度下各种Luttinger液体的隧穿态密度的解析表达式:标准的无自旋和有自旋的Luttinger液体,拓扑绝缘体边缘的螺旋Luttinger液体,以及与一维导体中的核自旋的有序跃迁一起出现的Luttinger液体,或在外部磁场中的自旋轨道分裂量子线中。后一种系统通常用于模仿螺旋Luttinger液体,但我们在这里表明,它表现出显着不同的响应函数,并区分,我们称之为螺旋Luttinger液体。我们给出了所有Luttinger液体的隧穿态密度以及大多数格林函数的完全解析结果。其余的格林函数用解析结果之间的简单卷积积分表示。
2012-02-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Luttinger's Theorem Violation and Green's Function Topological Invariants in a Fractional Chern Insulator
International Solvay Institutes(国际索尔维研究所);Center for Nonlinear Phenomena and Complex Systems, Université Libre de Bruxelles (U.L.B.)(布鲁塞尔自由大学非线性现象与复杂系统中心);Russian Quantum Center(俄罗斯量子中心);Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院);T.C.M. Group, Cavendish Laboratory, University of Cambridge(剑桥大学卡文迪许实验室TCM组);Laboratoire Kastler Brossel, Collège de France, CNRS, ENS-Université PSL, Sorbonne Université(巴黎高等师范学院-PSL大学-索邦大学卡斯勒布罗塞尔实验室)
研究分数陈绝缘体中格林函数拓扑不变量与卢特里定理的违反,通过精确对角化计算格林函数并验证拓扑不变量的性质。
2026-03-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Topological interpretation of Luttinger theorem
仅基于有限温度下费米子的单粒子格林函数的分析性质,我们表明,广义Luttinger定理固有地具有拓扑方面。可以引入广义卢廷格定理的拓扑解释,因为i)卢廷格体积表示为单粒子格林函数的缠绕数,因此ii)该定理的偏差,用相互作用和非相互作用单粒子格林函数之间的比率来表示。函数,也表示为该比率的缠绕数。基于缠绕数的公式自然地导致两种类型的广义Luttinger定理。探索了两个单带几何不变的相互作用电子的例子,即,在简单金属和莫特绝缘体的情况下,我们证明了第一种情况属于Luttinger对费米液体的原始描述,而第二种情况则对应于Dzyaloshinskii推广的非金属情况下的扩展描述.这个公式还允许我们通过将复分析中的鲁什定理作为不等式应用于第一类型的Luttinger定理的有效性导出一个充分条件。此外,我们可以严格地证明,在一个非微扰的方式,不假设任何细节的微观哈密顿量,这两种类型的广义Luttinger定理是有效的一般相互作用费米子,只要保持粒子-空穴对称性。最后,我们证明了单粒子格林函数的缠绕数也可以与准粒子的分布函数联系起来,因此准粒子的数量等于Luttinger体积。
2017-08-03 cond-mat.str-el
How does a quadratic term in the energy dispersion modify the single-particle Green's function of the Tomonaga-Luttinger model?
计算了无自旋Tomonaga-Luttinger模型(TLM)中能量色散中的二次项对格林函数低能行为的影响。假定对小波矢q = k-k_F,费米激发能与费米能的关系为v_F q + q^2 /(2 m),我们显式地计算了λ = q_c /(2k_F)的有限小值的单粒子格林函数。其中k_F为费米波矢,q_c为相互作用传递的最大动量,v_F = k_F / m为费米速度。假设前向散射耦合g_2 = g_4相等,我们发现能量色散中二次项的主要作用是反常维数的重整化。特别是,在弱耦合时,异常维度为波浪线{gamma} = gamma(1 - 2 lambda^2 gamma),其中gamma是TLM的异常维度。我们还展示了如何处理的化学势的变化,由于在任意尺寸的功能玻色子化方法内的相互作用。
1999-11-30 cond-mat.str-el
Absence of orthogonality catastrophe after a spatially inhomogeneous interaction quench in Luttinger liquids
我们研究了Luttinger液体在空间非均匀相互作用淬灭后的Loschirst回波,即初始波函数和最终波函数的重叠。在研究Luttinger模型时,我们得到了有限空间区域内相互作用猝灭后玻色Bogoliubov-de Gennes方程的解析解。与潜在猝灭之后的幂律时间衰减相反,Luttinger模型中的相互作用猝灭导致有限的、几乎不依赖于时间的重叠,因此没有正交性突变发生。在突然的非均匀猝灭之后的Loscherton回波的稳态值是各自绝热重叠的平方。我们的结果进行了检查和验证数值上XXZ海森堡链。
2015-08-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Non-chiral bosonization of strongly inhomogeneous Luttinger liquids
非手征玻色化(Non-chiral bosonization,NCBT)是对一维空间中的标准费米玻色对应进行的一种非平凡的修改,以便于研究强非均匀Luttinger液体(LL),其中自由费米子的性质加上不均匀性的来源被精确地再现。介绍了NCBT的形式,讨论了极限情况检查、费米子对易规则、点分裂约束等问题。从NCBT得到的格林函数展开的费米子-费米子相互作用强度(前向散射短程)的权力,并与使用标准的费米子微扰理论得到的相应条款进行比较。最后,将由NCBT得到的格林函数代入格林函数的运动方程Schwinger-Dyson方程中,作为方法的非微扰验证。本文还简要讨论了其他一些可以用来获得一维关联函数的分析方法,如泛函玻色化和数值方法如DMRG。
2018-10-30 cond-mat.str-el
Necessary and Sufficient Conditions for the Validity of Luttinger's Theorem
Luttinger定理是多体物理学中的一个重要结果,它指出费米面的体积与粒子密度成正比。在其“硬”形式中,卢廷格定理意味着费米体积相对于相互作用是不变的(与“软”卢廷格定理相反,在“软”卢廷格定理中,这种不变性丢失)。尽管它很简单,但Luttinger定理有效的费米子自能条件仍然是一个有争议的问题,其有效性的可能要求从粒子-空穴对称性到费米表面的解析性。在本文中,我们提出了一个硬Luttinger定理应用到一个通用的费米系统的任意相互作用强度调用Atiyah-Singer指数定理量化的广义费米表面的拓扑鲁棒行为的最低要求。我们证明了硬Luttinger定理在D维系统中的适用性直接依赖于费米能级上无隙手征激发的(D-1)维流形的存在,而不管系统是否表现出Luttinger或费米表面(即,分别是格林函数和逆格林函数的零点流形)。自能的确切形式,保证了一个硬Luttinger定理的有效性推导,并与目前的实验,数值和理论进行了讨论。
2020-04-02 cond-mat.str-el
Internal space renormalization group for the Luttinger model
在Luttinger模型中缺乏费米子的、渐近的单粒子态,这引起了人们的怀疑,即在费米点附近的相互作用实际上很强。泛函内空间重整化群方法是一种计算费米点外有效耦合强度的系统方法,本文应用该方法对这一问题进行了研究。一个简单的截断的演化方程表明,该理论确实是强耦合在费米点的裸耦合常数的任意小的值和朗道极点的截止的去除被阻止。一个独特的功能正常的订购计划指出,解释没有这些影响的玻色化解决方案。
2005-08-20 cond-mat.str-el
Violation of Luttinger's theorem in one-dimensional interacting fermions
利用密度矩阵重整化群研究一维广义t-V模型,发现强耦合下Luttinger定理因激发模式演化与粒子-空穴对称破缺的相互作用而被违反,导致广义费米面连续重构。
2025-09-12 cond-mat.str-el
Effect of Thermal Fluctuation on Spectral Function for the Tomonaga-Luttinger Model
本文研究了由相互作用和前向散射组成的Tomonaga-Luttinger模型在有限温度下的单电子格林函数的谱函数。的光谱权重,这是作为一个函数的频率与固定的波数计算,表明起源于激发光谱的电荷和自旋波动的几个峰变化成一个单一的峰的温度的增加。
1997-05-10 cond-mat.str-el
The Luttinger Count is the Homotopy not the Physical Charge: Generalized Anomalies Characterize Non-Fermi Liquids
University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
该研究通过广义对称性揭示非费米液体的异常结构,表明卢蒂格计数由同伦而非物理电荷定义。
2025-06-04 cond-mat.str-el hep-th
Luttinger liquid phenomenology and angle resolved photoemission for single layer $\chem{Bi_2Sr_{2-x}La_xCuO_{6+δ}}$ high--temperature superconductor
最近在$\chem{Bi_2Sr_{2-x}La_xCuO_{6+δ}}$高温超导体(Janowitz C. { \it等},{ \it Europhys. Lett.},{ \bf 60}(2002)615)在唯象的Luttinger液体框架内进行了解释,其中引入了谱函数的非费米液体标度指数和自旋-电荷分离。在布里渊区沿$Γ-M$线的反常格林函数与费米边和ARPES的低能部分拟合得很好。与具有Luttinger液体行为的一维模型相比,我们发现反常标度$α$和描述自旋-电荷分离的参数$δ$都是动量相关的。这个简单的Luttinger液体形式的格林函数不能解释光谱的高能部分。在这种能量状态下,额外的散射过程似乎可以产生实验观察到的宽非相干背景,其随着能量的倒数而减小。
2004-05-21 cond-mat.str-el
Time evolution during and after finite-time quantum quenches in Luttinger liquids
我们考虑有限时间量子猝灭的相互作用Tomonaga-Luttinger模型,例如时间相关的变化的最近邻相互作用的无自旋费米子。我们使用特定协议的精确解,包括线性和余弦斜坡(或更一般地,周期性泵浦)。我们研究的动力学的总能量和动能,以及格林函数期间以及淬火后。对于后者,我们发现,光锥图片仍然适用,但是,传播前延迟相比,突然淬火。我们提取的通用行为的格林函数,特别是提供分析,非微扰的结果适用于淬火的短到中等的持续时间,但任意的时间依赖性的延迟。
2016-08-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Much Ado about Zeros: The Luttinger Surface and Mottness
我们证明了莫特绝缘态的特征在于电子自能在第一布里渊区动量的明确值处发散。当存在粒子-空穴对称性时,相应的非相互作用系统在费米面的动量处得到发散。这样的发散引起了单粒子格林函数的零表面(Luttinger表面),并提供了一个单一的统一Mottness原则,从中赝隙现象,光谱重量转移和宽光谱的特点出现在掺杂莫特绝缘体。我们还表明,只有当粒子孔对称性是目前的零表面的体积等于粒子密度。我们确定,一般故障的Luttinger的定理在莫特绝缘体产生的故障的自能在非相互作用的限制周围的单粒子格林函数的微扰展开。在特殊情况下,导出了Luttinger定理的一个修正形式.
2007-02-14 cond-mat.str-el
Breakdown of Luttinger's theorem in two-orbital Mott insulators
对Luttinger定理的分析表明,与最近的说法相反,它对一般的莫特绝缘体是无效的。研究了每格点有两个电子的双轨道哈伯德模型从非磁关联绝缘相(Mott或Kondo绝缘体)到能带绝缘体的渡越.莫特绝缘相的特征在于自能的极点和格林函数中相应的零点,定义了带状绝缘体不存在的"Luttinger表面“。然而,这种每个晶胞有两个电子的绝缘体的基态是电连接的。
2007-11-20 cond-mat.str-el
Exotic metallic phase in a heterotic Kondo lattice: violation of Luttinger's theorem and absence of Kondo gap
Zhejiang University(浙江大学);Hangzhou Normal University(杭州师范大学);Zhejiang Lab(之江实验室)
研究异质层状近藤晶格,发现强近藤耦合 regime 下精确半填充时仍为金属相,无近藤能隙且违反卢瑟定理,为范德华量子异质结构研究提供启示。
2026-10-14 cond-mat.str-el
Multi-valuedness of the Luttinger-Ward functional in the Fermionic and Bosonic System with Replicas
我们研究了一个简化的Hubbard型模型中的Luttinger-Ward泛函(LWF)的性质,该模型没有时间和空间维度,但具有位于单个位点上的$N$相同的副本.这个简单的$(0+0)d$模型允许所有$N$和玻色子和费米子统计的精确解。我们表明,费米子统计直接联系到这样一个事实,即多个值的非相互作用的格林函数$G_0$映射到相同的值的相互作用的格林函数$G$,即映射$G_0 \mapsto G$是非内射的。这意味着在费米子统计下,$(0+0)d$模型具有多值LWF。在费米子模型中,LWF值的数量与副本$N$的数量成比例地增加,而在玻色子模型中,LWF具有单个值,与$N$无关。我们还讨论了$(0+0)d$模型和$(0+1)d$模型之间的正式联系,这是在以前的研究中使用的LWF多值。
2018-12-31 cond-mat.str-el
Comment on "Absence of Luttinger's Theorem", by Kiaran B. Dave, Philip W. Phillips and Charles L. Kane, arXiv:1207.4201
本文首先提出一般性的论点,指出DPK模型的SU(N)不存在Luttinger定理的根本原因是该模型的基态(GS)在0 <n <N时不唯一,其中n表示GS中的粒子数;当N为偶数时,对于n = N/2的Luttinger定理的有效性是偶然的,是粒子-空穴对称性的结果。因此,通过用去除GS简并的微扰哈密顿量补充SU(N)模型的哈密顿量,LT也适用于SU(N)模型,在该微扰的耦合常数λ接近于零的限制下,其中,极限λ-> 0显然是在取热单次温度的零温度极限之后取的。粒子格林函数的表达式中的Luttinger数N_L。对于N = 4的情形,我们明确地证明了这一陈述的有效性。相关计算的细节是明显透明的,人们可以很容易地说服自己,我们的观察对任意N是有效的。由此可见,DPK提出的Luttinger-Ward泛函不存在和"强关联电子物质中元素粒子图像的破坏"等问题,对于所观察到的LT失效都是无关紧要的。我们证明了这也是SU(N)模型GS(0 <n <N)的非唯一性的直接结果。根据上述观察所得,我们可以声明,迄今为止,没有任何个案显示在推断出的情况下,LT失败。[摘要]
2012-11-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Luttinger sum rule for finite systems of correlated electrons
本文讨论了相互作用电子有限系统的Luttinger求和规则的有效性,其中费米体积由格林函数零点的位置决定。结果表明,在低掺杂下,平面t-J模型明显违反了顺磁态的求和规则,而对于相关的哈伯德模型,即使存在次近邻跳跃,也没有发现明显的例外。
2006-11-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Global anomalies of Green's function zeros
University of Chicago(芝加哥大学);Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室)
研究强相互作用费米子系统中格林函数零点的全球异常及其对称性破缺的影响
2026-02-23 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Non - Fermi Liquid Behavior in Fluctuating Gap Model: From Pole to Zero of the Green's function
本文分析了赝能隙波动能隙模型(FGM)的一维和二维非费米液体(NFL)行为。详细讨论了准粒子重整化(Z因子),证明了一种“边缘”费米液体或Luttinger液体的行为和“裸”费米表面的拓扑稳定性(Luttinger定理)。在二维情况下,我们讨论了费米面“破坏”的有效图片,无论是在“热点”模型的电介质(AFM,CDW)赝能隙波动,以及定性不同的情况下的超导d -波波动,反映NFL谱密度行为和类似的观察在ARPES实验中的铜氧化物。
2006-04-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Compact Representation for Specific Heat of Interacting Fermion Systems in Terms of Fully Renormalized Matsubara Green Function
在热力学势的Luttinger-Ward形式的基础上,用完全重整化的松原格林函数对具有固定化学势的单组分相互作用费米子系统的比热进行了紧致表示.
2015-08-18 cond-mat.str-el
Luttinger liquid with asymmetric dispersion
我们提出了一个扩展的Tomonaga-Luttinger模型,其中左,右运动的粒子有不同的费米速度。我们推导出单粒子格林函数,动量分布,态密度,电荷压缩性和电导率作为速度差$ε$和相互作用强度$β$的函数的表达式。这使我们能够确定一个新的限制区域中的参数空间中的系统保持Luttinger液体的主要特征,但与一个不寻常的行为的状态密度和静态电荷的可压缩性$κ$。特别地,$κ$在受限区域的边界上发散,指示相变的发生。
2002-09-30 cond-mat.str-el
Thermal transport and quench relaxation in nonlinear Luttinger liquids
具有线性色散关系的一维电子等效于谐波等离子体激元模式的集合,其代表长波长密度振荡。这个一维电子系统的Luttinger模型的一个直接结果是不存在非弹性散射过程,而非弹性散射过程是导致非平衡态弛豫的原因。在一般的非线性Luttinger液体等离子体可以衰减,从而获得有限的寿命。我们发现,等离子体激元的平衡是分层的,并具有深刻的影响后的动力学热淬火。我们还发展了一个热输运理论,并计算了非线性Luttinger液体的热导,通过处理等离子体激元的碰撞积分在一个明显的非微扰的方式。
2013-12-24 cond-mat.str-el
Two-fluid dynamics of one-dimensional quantum liquids in the absence of Galilean invariance
一维量子系统的Luttinger液体理论忽略了粒子的指数弱后向散射。这赋予了Luttinger液体超流体性质。目前可用的相应的双流体流体动力学描述仅适用于伽利略不变性系统,而大多数一维量子液体的实验实现缺乏伽利略不变性。在这里,我们发展了这种量子液体的双流体理论。在低频极限下,该理论简化为单流体流体动力学。然而,伽利略不变性的缺乏带来了三个新的传输系数。我们得到这些系数的表达式的后向散射率。
2019-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Friedel oscillations and dynamical density of states of an inhomogeneous Luttinger liquid
在这项工作中,四点格林函数相关的研究Friedel振荡计算的Luttinger液体与周围的起源使用强大的非手性玻色化技术(NCBT)的杂质集群。用同样的方法得到的两点函数被用来计算动力学态密度(DDOS),它表现出能量的幂律和封闭的解析表达式的DDOS指数计算。这些结果插值之间的弱障碍和弱链接的情况下,通常在文献中研究。的相互作用的性质和杂质簇的强度的DDOS的依赖性突出。最后研究了Luttinger参数g=1/2的特殊情况,并与已有结果进行了比较.
2018-11-20 cond-mat.str-el
A two-step density-matrix renormalization-group study of coupled Luttinger liquids
本文用两步密度矩阵重整化群方法计算了各向异性二维晶格中无自旋费米子模型的等时单粒子格林函数、密度-密度关联和低频谱权函数。我们发现,在弱耦合下,密度-密度关联具有费米液体的普适衰减,谱权函数显示出尖锐的准粒子峰。但在量子临界点附近,这些关联强烈偏离费米液体的预测和赝隙打开的光谱权重函数。
2010-09-03 cond-mat.str-el
Correlation functions of higher-dimensional Luttinger liquids
利用高维玻色化方法,研究了费米子奇异前向散射的关联函数。根据Bares和Wen [Phys.Rev.B48,8636(1993)],我们考虑d维中的密度-密度相互作用,对于小的动量转移,这种相互作用发散为q^{- eta},其中eta = 2(d-1)。在这种情况下,单粒子格林函数显示了Luttinger液体行为。我们讨论了动量分布和态密度,并表明,在d=1,在更高的维度的标度行为不能由一个单一的异常指数。我们还计算了q接近2kF时的不可约极化,并证明了主导奇点的抵消。我们讨论了后果的影响,无序高维Luttinger液体。
1999-01-05 cond-mat.str-el
Doped Spin Liquid: Luttinger Sum Rule and Low Temperature Order
我们分析了两个腿的哈伯德阶梯弱耦合梯间隧道模型。在半填充的半金属态与小费米口袋诱导超过阈值隧穿强度。在单电子格林函数的符号变化相关的Luttinger求和规则现在发生在表面与零和无穷大的ARPES实验的解释具有重要的后果。电子和类空穴准粒子之间的残余相互作用导致在低温下向长程序的转变。该理论可以推广到小掺杂导致超导有序。
2005-11-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Generalization of Luttinger's Theorem for Strongly Correlated Electron Systems
通过对强关联电子系统格林函数一般结构的分析,证明了在强关联区,Luttinger定理应推广为:考虑准粒子的谱权,非相互作用粒子系统的费米面体积等于强关联系统中准粒子系统的费米面体积。对Hubbard和t-J模型在顺磁非超导相的分析表明,推广的Luttinger定理对这些模型是有效的。
2004-05-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron spin resonance signal of Luttinger liquids and single-wall carbon nanotubes
本文提出了一个有关金属Luttinger液体(LL)态的电子自旋共振(ESR)理论。在自旋旋转对称性破缺的Luttinger液体理论的框架下,计算了ESR信号强度和谱线宽度随磁场和温度的变化。我们得到了与温度相关的均匀谱线展宽,这与自旋对称性破缺和电子-电子相互作用有关。该结果在无相互作用极限下平滑地过渡到巡游电子的ESR。这些发现解释了在考虑现实的实验条件时,在单壁碳纳米管中没有长期寻求的巡回电子的ESR信号。
2008-05-08 cond-mat.str-el
Quasi-particles and their absence in photoemission spectroscopy
对朗道费米液体准粒子及其在强关联电子系统中的不存在的解释是凝聚态物质中电子的量子力学现代研究的核心。单粒子光谱函数的光电子能谱是这类研究的核心实验工具。准粒子形成的一般范例是与安德森杂质模型的近藤物理相关联的费米能级共振,其有效的自洽版本被用于一般晶格系统的动态平均场论中,所述一般晶格系统可以或可以不字面上显示近藤物理。准粒子不存在的一般范例是Tomonaga-Luttinger模型的Luttinger液体物理。本文介绍了一个概述的理论思想,并显示在光电发射光谱的例子,从作者和他的合作者的工作,准粒子形成杂质和晶格近藤和非近藤相关的电子系统,对比准粒子的情况下,在准一维系统。
2002-11-05 cond-mat.str-el
Nonequilibrium kinetics of a disordered Luttinger liquid
我们发展了一个动力学理论的强关联无序一维电子系统的平衡,在Luttinger液体模型。在不存在不均匀性的情况下,该模型没有表现出松弛平衡。我们推导出动力学方程的电子和等离子体分布函数的存在下的杂质和计算的平衡速率$γ_E$。值得注意的是,对于不太低的温度和偏置电压,$γ_E$由弹性背散射率给出,与电子-电子相互作用的强度、温度和偏置无关。
2009-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Functional Integral Bosonization for Impurity in Luttinger Liquid
我们使用一个功能性的积分形式主义开发的纯Luttinger液体(LL),以找到一个确切的代表性的电子格林函数的LL中存在一个单一的背散射杂质。这使我们能够重现的结果(众所周知的玻色子化技术)的抑制的电子局域态密度(LDOS)的位置的杂质和弗里德尔振荡在有限的温度下。此外,我们已经从精确的表示中提取了LDoS对与杂质的距离的分析依赖性,并显示了它如何与纯LL交叉。
2003-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tomonaga-Luttinger liquid parameters of magnetic waveguides in graphene
在适当的非均匀磁场中通过反向传播蛇态形成的石墨烯中的电子波导被示出构成Tomonaga-Luttinger液体的实现。由于左右移动蛇态的空间分离,这种由电子-电子相互作用引起的非费米液态基本上不受无序的影响。我们计算的相互作用参数占在这个系统中的伽利略不变性的情况下,从而表明,非费米液体效应是显着的,在现实的几何形状可调。
2008-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Confined coherence and analytic properties of Green's functions
本文用一个简单的具有可分单体势的非相互作用电子模型,讨论了非物理片上费米子的单粒子格林函数在复频率平面上可能的极点结构随系统参数的变化。精确格林函数中的极点可以穿过虚轴,这与最近声称的这种行为是非物理的相反。由于该模型的格林函数与耦合Luttinger液体的近似格林函数具有相同的函数形式,因此从格林函数的极点位置不能得出关于“受限相干”概念的明确结论。
1997-10-31 cond-mat.str-el
Non-Collinear Ferromagnetic Luttinger Liquids
一维电子-电子相互作用的存在深刻地改变了系统的性质。电荷自由度和自旋自由度的分离只是一个例子。我们考虑当系统由非共线的铁磁区域组成时会发生什么,即畴壁,耦合到一维(更具体地说是Luttinger液体)中的相互作用电子。铁磁性打破自旋电荷分离和畴壁的存在下引入了一个自旋相关的散射到问题。自旋电荷分离和电子相关性的影响的情况下,在非常不同的行为在系统中的激发和自旋转移力矩的影响,在这个模型中。
2010-09-28 cond-mat.str-el
Local Perturbation in a Tomonaga-Luttinger Liquid at g=1/2
当相互作用参数或无因次电导为g=1/2时,重新考察了含杂质Tomonaga-Luttinger液体的正交突变.通过将玻色子转换回费米子,哈密顿量被简化为二次形式,这允许显式计算重叠积分和缺陷位置处的局域态密度。由于后向散射中心的正交性突变的指数被发现是1/8,与以前的研究使用不同的方法。数值计算了芯孔格林函数的时间依赖性,表明从非普适的短时间行为到普适的长时间行为有明显的交叉。局域态密度在g=1/2的低能极限线性消失。
1997-02-21 cond-mat.str-el
Legendre Transformation of the Luttinger-Ward Functional from the Bare Interaction Vertex to the Renormalized One
在用全格林函数$G$和裸相互作用顶点$Γ^{(0)}$表示的相互作用多体系统的Luttinger-Ward泛函的基础上,我们发展了一种新的勒让德变换,将大热力学势$Ω$表示为$G$和重整化相互作用顶点$Γ$的泛函,使得(i)$G$和$Γ$服从定态条件$δΩ/δG=0$和$δΩ/δΓ=0$,(ii)在弱耦合极限下,$Γ$还原为$Γ^{(0)}$。的形式主义,使我们能够进行微观研究的热力学,单粒子,和两个粒子的性质在一个统一的自洽的守恒框架。
2022-10-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the Luttinger theorem concerning number of particles in the ground states of systems of interacting fermions
分析了Luttinger和Ward对Luttinger定理的原始证明,根据该定理,对于均匀的(相互作用)费米子系统的基态,可以是金属的或绝缘的,对应于Gs(k;mu)的非负值的k点的数目等于这些基态中自旋指数为s的粒子的总数。这里G_s(k;mu)是自旋指数为s的粒子在化学势μ处的单粒子格林函数。对于两体相互作用势是短程的情况,特别是对于晶格模型,我们明确地证明了这个定理是无条件有效的,不管裸相互作用势的强度如何。我们得出这一结论,除其他事项外,表明微扰级数展开的自能的骨架图,遇到的证明Luttinger-沃德恒等式,是一致收敛的几乎所有的动量和能量。我们进一步调查的机制,失败的Luttinger定理的一些报告的情况下。除了一个例外,在本文中考虑的所有情况下,我们表明,明显的失败的Luttinger定理可以归因于所采用的单粒子格林函数的缺点或误用这个定理。一个例外的情况带来了一个真正的失败的可能性,绝缘基态的Luttinger定理,我们表明,这是由一个错误的限制,在原则上可以达到采取零温度极限,没有符合的值μ的零温度极限的化学势满足状态方程在有限的温度;对于金属态不会出现这种模糊性。
2007-11-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nonequilibrium transport through a quantum dot weakly coupled to Luttinger liquids
研究了弱耦合量子点与Luttinger液体(LL)的非平衡输运.用非平衡格林函数法导出了电流的一般表达式。然后讨论了只有一个能级的点的特殊情况。作为一个功能的点的能级,我们发现,电流以及微分电导强烈重整化的相互作用的LL导致。在与费米液体(FL)的系统相比,导致电流被抑制,与LL的电子隧穿态密度的抑制一致;和共振隧穿的开始被转移到更高的偏置电压。此外,Furusaki利用主方程得到的线性电导也可以从我们的结果中重现。
2001-03-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Landau-Fermi liquids in disguise
在相互作用的电子的周期系统中,费米面和卢廷格面分别指的是在零能量和零温度下的单粒子格林函数的极点和零点的布里渊区域内的位置。这种分析性质的差异是费米面附近出现定义明确的准粒子的基础,而在Luttinger面附近则不存在准粒子,在Luttinger面处,单粒子态密度在零能量处消失。我们在这里表明,相反,这种共同的信念,相干“准粒子”也存在接近可压缩相互作用的电子系统中的Luttinger表面。这种“准粒子”的热力学和动力学性质与传统的准粒子相同。例如,它们在Luttinger表面产生定义良好的量子振荡,在温度比热中产生线性,这在物理电子的状态密度消失的情况下是惊人的,但实际上在强相关材料中并不罕见。
2021-10-01 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
Field Theory Renormalization Group: The Tomonaga-Luttinger Model Revisited
我们应用场论重整化群(RG)方法来描述Tomonaga-Luttinger模型作为一个重要的试验场来处理在更高的空间维度的自旋-电荷分离效应。我们计算了与单粒子格林函数$G_{(a)R}$有关的反常维数。我们计算了重整化前向耦合$g_{2R}$和$g_{4R}$的RG方程,直到两圈阶,并证明了它们在费米点(FP)附近不流动。我们在FP的邻域内求解了$G_{(a)R}$的Callan-Symanzik方程。我们在$p=k_{F},p_{0}=ω$上计算了相关的谱函数和动量分布函数。我们计算了重正化的单粒子不可约函数$Γ_{(+)R}^{(2)}(p,p_{0}=0;Λ)$,并表明它具有重要的自旋-电荷分离效应,与已知的结果一致。最后,我们讨论的RG计划的实施考虑到重要的简化所产生的沃德恒等式。
2006-06-07 cond-mat.str-el
Non-existence of the Luttinger-Ward functional and misleading convergence of skeleton diagrammatic series for Hubbard-like models
用相互作用单粒子格林函数$\mathbf{G}$表示热力学巨势的Luttinger-Ward泛函$Φ[\mathbf{G}]$,在具有Hubbard在位相互作用的费米子模型中被发现是不确定的.特别是,我们表明,自能$\mathbfΣ[\mathbf{G}] \propto δΦ[\mathbf{G}]/δ\mathbf{G}$是不是一个单值功能的$\mathbf{G}$:除了物理解决方案$\mathbfΣ[\mathbf{G}]$,存在至少一个定性不同的非物理分支。这一结果证明了几个模型:哈伯德原子,安德森杂质模型,和全二维哈伯德模型。尽管有这种病理,骨架费曼图解系列的$\mathbfΣ$方面的$\mathbf{G}$被发现收敛至少为适度的低温。然而,在强相互作用下,它收敛于非物理分支。这揭示了一个新的情况下,打破了图表的扩展。相比之下,裸系列的非相互作用的格林函数$\mathbf{G}_0$收敛到正确的物理分支的$\mathbfΣ$在所有情况下,目前可通过图解蒙特卡罗。除了其概念上的重要性,这些意见有重要意义的技术的基础上明确总结的图解系列。
2015-04-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con math-ph
Connecting the Many-Body Chern Number to Luttinger's Theorem through Středa's Formula
本文利用 Streda 公式推导出多体 Chern 数的表达式,将其分解为 Ishikawa-Matsuyama 不变量与 Green 函数及自能导数项之和,揭示了其与 Luttinger 定理的联系,阐明了关联拓扑绝缘体量子化霍尔电导率的决定条件。
2024-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Influence of the Rashba effect on the Josephson current through a superconductor/Luttinger liquid/superconductor tunnel junction
计算了具有Rashba自旋轨道和电子-电子相互作用的一维量子线中的约瑟夫森电流。我们表明,Rashba和塞曼相互作用的相互作用引起了一个超导电流通过1D导体,这是异常的,在这个意义上说,它坚持在没有任何相位差的情况下,它所连接的两个超导导线。在Luttinger液体导线中,由Rashba相互作用引起的电子色散不对称性对传输不良的结起着重要作用。结果表明,对于一个弱或中等的电子-电子相互作用的等离子体激元模式的光谱局限于正常部分的结成为准随机的色散不对称的存在下。
2004-09-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Discretized Thermal Green's Functions
我们提出了一个光谱重量守恒的形式主义的费米子热格林函数,离散在虚时间,从而周期性的虚(“松原”)频率。形式主义需要推广的戴森方程和Baym-Kadanoff-Luttinger-Ward功能的自由能。一个保角变换被用来解析地继续周期化的松原格林函数的连续实轴的方式,保持相应的实时格林函数在t=0处的不连续性。对于给定的离散化的方法允许数值格林函数计算非常高的精度,它似乎给一个很好的控制收敛近似,因为我们减少了离散化的间隔。的想法进行测试的动态平均场论计算的顺磁哈伯德模型。
2011-06-17 cond-mat.str-el
Spin susceptibility of interacting electrons in one dimension: Luttinger liquid and lattice effects
用几种方法计算了一维相互作用电子的均匀磁化率随温度的变化。在低温下,重整化群揭示了Luttinger液体的自旋磁化率$χ(T) $以无穷大的斜率接近于零温度,这与费米液体的结果以及在没有umklapp散射时的可压缩性行为形成了鲜明的对比。这种效应来自于领先的边缘无关算子,类似于海森堡自旋1/2反铁磁链。在较高温度下与蒙特卡罗模拟的比较表明,非对数项是很重要的,在该制度。这些贡献是从一个有效的相互作用,其中包括相同的一组图表,使领先的对数项的重整化群的方法。评论热力学第三定律以及失败的原因,在更高的维度工作的方法。
1999-03-02 cond-mat.str-el
Causal optimization method for imaginary-time Green's functions in interacting electron systems
我们开发了一种因果优化方法,确保因果关系的相互作用的电子系统中的格林函数的数值计算。我们的方法通过寻找最接近数据的因果函数来消除数值数据的非因果关系。通过测试我们的方法与一个精确的可计算的模型,并将其应用到实际的动力学平均场计算,我们发现,格林函数的中频行为是完全由因果关系,和非因果统计误差被删除非常有效。此外,我们证明,数值计算的物理分支的Luttinger-Ward功能可以稳定,通过确保因果关系的非相互作用的格林函数。我们的方法和研究结果为提高量子多体系统数值模拟的稳定性和效率提供了基础。
2021-09-03 cond-mat.str-el
Spin resonance in Luttinger liquid with spin-orbit interaction
量子线中的自旋-轨道相互作用在低温下导致自旋共振,即使在没有外部直流磁场的情况下也是如此。我们研究了电子-电子相互作用对共振的影响。这种相互作用在量子线中很强。我们发现,电子-电子相互作用的共振曲线的形状发生变化,并产生一个额外的尖点在等离子体频率。然而,除了非常强的电子-电子相互作用,这些变化是微弱的,因为这种相互作用本身并不打破自旋-旋转对称性,而自旋-轨道相互作用和外部磁场微弱地破坏了这种对称性。
2013-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Density-matrix functionals from Greens functions
The exact reduced density-matrix functional is derived from the Luttinger-Ward functional of the single-particle Green's function. Thereby, a formal link is provided between diagrammatic many-body approaches using Green's functions on the one hand and theories based on many-body wave functions on the other. This link can be used to explicitly construct approximations for the density-matrix functional that are equivalent to standard diagrammatic re-summation techniques and to non-perturbative dynamical mean- field theory in particular. Contrary to functionals of the Green's-function, the exact …
2013-11-20 cond-mat.str-el
The splitting of electrons and violation of the Luttinger sum rule
我们得到一个强相关的制度的电子行为的控制描述。首先,我们讨论了两种方法来确定电子自由度,一种是正则费米子代数,另一种是分次李代数su(2| 2)。第一个基础的费米液体相关的物质的描述,我们确定了一个新的制度由后者。我们利用了su(2)的一个特殊的中心扩张|2)采用Shastry最近发展的微扰方法,得到了电子格林函数的一系列逐次逼近。然后,我们专注于领先的近似,它揭示了分裂在两个电子色散。违反了Luttinger求和规则,并且表现出Mott金属-绝缘体转变。我们提供一个视角。
2021-04-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Relaxation processes in a disordered Luttinger liquid
描述单通道量子线中相互作用的电子的Luttinger液体模型在没有无序的情况下是完全可积的,因此不会表现出任何弛豫到平衡。我们考虑在无序的Luttinger液体中由非弹性电子-电子相互作用引起的弛豫过程,着重于平衡速率及其与电子-电子散射速率以及相弛豫速率的本质区别。本文的第一部分首先回顾了无序Luttinger液体平衡态的基本概念。这些包括弹性重整化,退相,和干扰诱导的本地化。在第二部分中,我们制定了一个概念上的重要框架,系统地研究强关联(非费米)Luttinger液体的非平衡性质。我们推导出一组耦合的动力学方程的费米子和玻色子的分布函数,描述的非平衡Luttinger液体的演变。值得注意的是,在导电无序量子线的能量平衡率(在足够高的温度下,当局域化效应被抑制的失相)被证明是的顺序的弹性散射率的无序,独立的相互作用常数和温度。
2008-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el