An introduction to many-body Green's functions in and out of equilibrium
这是关于如何通过动力学平均场论计算非平衡格林函数的介绍性章节,用于秋季相关电子学校:真实材料的多体方法,2019年9月16日至20日,Forschungszentrum Juelich。它适合于具有固态物理和高级量子力学背景的研究生。
2019-07-25 cond-mat.str-el
Green Function Theory of Strongly Correlated Electron Systems
将Gutzwiller投影方法应用于具有两个最近邻相互作用的广义哈伯德模型,得到了单占据态子空间中一种新的有效哈密顿量.该模型对强关联电子系统的物理性质提供了更完整的描述。该系统不一定处于铁磁状态,因为在任何掺杂水平下温度都接近于零。然而,该系统必须在掺杂温度平面的原点处处于反铁磁状态。此外,该模型在足够低的温度下在掺杂区表现出超导性。我们总结了这些研究,并给出了该模型在掺杂温度平面上的反铁磁性和超导电性相图。详细情况将在以后的文件中介绍。
2017-03-22 cond-mat.str-el
Diagonal Padé Approximant of the one-body Green's function, a study on Hubbard rings
多体格林函数的Padé近似可以通过重新排列其微扰展开式的项来建立。假设,最好的使用有限数量的条款,这样的扩张是由子类的对角Padé逼近在这里测试,并在很大程度上证实,在一个可解的模型系统,即哈伯德环的各种网站数量,填充和相互作用的强度。
2019-02-01 cond-mat.str-el
The multi-channel Dyson equation: coupling many-body Green's functions
本研究提出耦合多体格林函数的多通道戴森方程,构建含裸库仑相互作用的静态多通道自能,结合有效哈密顿量框架,在Hubbard二聚体的1/4、1/2填充下实现精确描述。
2023-10-02 cond-mat.str-el
Many-body Green's function approach to attosecond nonlinear X-ray spectroscopy
利用准粒子非线性激子光学响应表象,导出了共振多维X射线光谱的闭合表达式。这种形式主义适用于预测相干四波混频信号探测单和两个核心空穴状态。本文将非线性X射线信号用单粒子和双粒子格林函数表示,格林函数可在$GW$水平上求解类Hedin方程。
2009-06-02 cond-mat.str-el
New Green function approach describing the ferromagnetic state in the simple Hubbard model
考虑了具有与占据相关的跳跃积分的哈伯德模型.利用Hartree-Fock(H-F)近似和新的格林函数方法,考虑了格点间的动力学平均,分析了关联跃迁对铁磁有序的影响。相关跳跃的非局域准粒子能量和相应的k依赖的谱权重的影响。此外,我们还得到了自旋带的位移,这是产生自发铁磁性的一个主要因素。在模型的某些参数下,关联跳跃效应足够强,可以达到饱和铁磁性。在非对称态密度(DOS)和费米能级位于带边附近的大谱权区域时,可以得到这种态。结果进行了比较与DMFT-量子蒙特卡罗计算和哈伯德III近似,其中包括相关的跳跃效应。
2013-12-11 cond-mat.str-el
A language-inspired machine learning approach for solving strongly correlated problems with dynamical mean-field theory
本研究提出受语言启发的SCALINN方法,采用改进的Transformer网络,通过低成本松原格林函数学习关联杂质模型解,可在不同条件下保证精度,有效加速动力学平均场理论的关联材料计算。
2025-02-24 cond-mat.str-el
Fundamental limitations of single-particle Green's-function zeroes as probes of many-body topology
Institut de Physique Théorique, Université Paris Saclay, CEA CNRS(巴黎萨克雷大学理论物理研究所);Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute(平顿研究所计算量子物理中心)
本文证明单粒子格林函数构造的拓扑不变量无法可靠诊断相互作用多体态的拓扑性质,通过耦合SSH链示例展示自旋相互作用可在不改变格林函数拓扑不变量时平凡化多体基态。
2026-07-03 cond-mat.str-el
Nonequilibrium properties of strongly correlated artificial atoms - a Green's functions approach
提出了一种非平衡格林函数(NEGF)方法,用于计算空间非均匀、强关联的人工原子在有限温度下从(关联)初始少电子态出发的含时性质.在中强耦合区,我们考虑了在偶极近似下,短脉冲经典激光场激发的抛物约束三电子系统的Kohn模。特别是,我们在数值上证实了这种模式在守恒(例如Hartree-Fock或第二Born)理论中得到了保留。
2008-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium Green's function approach to the pair distribution function of quantum many-body systems out of equilibrium
对分布函数(PDF)是分析处于平衡态和远离平衡态的量子系统的关联效应的一个关键量。我们推导出一个表达式的PDF的单粒子格林函数-在两个时间平面的Keldysh/Kadanoff-Baym方程的解决方案-为一个或两个组件系统。结果包含了初始关联,推广了单时间量子动力学理论的密度矩阵表达式。在第二玻恩近似下得到了PDF的显式表达式。
2012-11-01 cond-mat.str-el
Positivity of the spectral densities of retarded Floquet Green functions
周期驱动的非平衡多体系统具有准能谱,可以通过控制外驱动场对其进行剪裁,因此引起人们的关注。我们推导出了Floquet体系中延迟格林函数的一般谱表示,从而推广了平衡多体物理中著名的Lehmann表示。派生的频谱Floquet表示使我们能够证明谱密度的非负性,并确定确切的频谱和规则,它可以用来基准的准确性近似的确切Floquet多体格林函数。
2018-08-30 cond-mat.str-el
Towards analytic description of a transition from weak to strong coupling regime in correlated electron systems. I. Systematic diagrammatic theory with two-particle Green functions
我们分析了Hubbard类模型描述的关联电子在中强耦合下的行为。我们发现,随着相互作用的增加,在一个通用的两粒子格林函数的极点接近。该极点标志着半填充时的金属-绝缘体转变,并产生了一个新的消失的“近藤”尺度,导致弱耦合微扰理论的崩溃。为了描述金属-绝缘体相变的临界行为,发展了一种新的、自洽的双粒子格林函数图解法。该理论是基于电子-电子相互作用作为传播子的热力学势的链团展开。导出了具有生成泛函的拼花图。数值不稳定性,由于金属-绝缘体过渡的简化的镶木地板代数环和阶梯系列。一个稳定的数值解在临界区域内的奇异项通过一个低频展开的顶点函数的因式分解。我们强调动态顶点重正化的必要性,这在简单近似中是缺失的,以便正确描述临界的强耦合行为。我们提出了一个简化的充分的拼花近似保持在渐近强耦合区域中的最发散的条款。一个定性的新的,可行的近似适合于描述从弱到强耦合的过渡。
1997-04-09 cond-mat.str-el
Electronic properties, correlated topology and Green's function zeros
本文在可精确求解的Mott绝缘体模型中证明格林函数零点以自洽方式贡献于可测量的关联函数,并阐明其对化学势变化的稳健性,为理解拓扑、对称性与强关联的相互作用奠定基础。
2024-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-equilibrium Green's function approach to inhomogeneous quantum many-body systems using the Generalized Kadanoff Baym Ansatz
在非平衡格林函数计算中,使用广义Kadanoff-Baym Answer(GKBA)允许从其时间对角值简单近似地重建两次格林函数。通过这种方式,在时间相关的计算中实现了计算需求的大幅减少,使得更长的时间传播成为可能,并且可以访问更复杂系统。本文对25年前推出的GKBA表示赞赏。经过详细推导的GKBA,我们回忆起它的应用均匀系统,并展示如何将其扩展到强相关,非均匀系统。作为一个概念的证明,我们提出了一个2-电子量子阱的结果,其中正确的处理相关的电子动力学是至关重要的平衡和动态特性的正确描述。
2012-05-20 cond-mat.str-el
Renormalization Group Approach to Non-equilibrium Green Functions in Correlated Impurity Systems
本文提出了一种计算具有局域相互作用的杂质系统非平衡格林函数的方法。我们采用与X射线问题中响应函数计算类似的方法,借助于Wilson动量壳层重整化群求解了扰动(例如电场或磁场)突然开启前后的初态和终态问题。通过计算欧姆两态问题的非平衡动力学来说明该方法。
1997-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonequilibrium Green Functions Simulations for Large Correlated Systems
Institute for Theoretical Physics and Astrophysics, Kiel University(基尔大学理论物理与天体物理研究所);Kiel Nano, Surface and Interface Science KiNSIS, Kiel University(基尔大学基尔纳米、表面与界面科学KiNSIS)
提出δNEGF方法,通过量子涨落表示两粒子关联,实现时间线性标度,将模拟规模扩展至10^4基态,并应用于二维Hubbard模型和石墨烯纳米带异质结构。
2026-06-09 cond-mat.str-el
Multichannel Dyson equations for even- and odd-order Green's functions: application to double excitations
本文扩展多通道 Dyson 方程以耦合不同阶格林函数,重点通过两体与四体格林函数描述中性及双激发,并在两能级模型中验证其优于标准方法且符合精确结果。
2025-01-07 cond-mat.str-el
Overcomplete compact representation of two-particle Green's functions
在描述强关联电子系统的理论框架中,两粒子格林函数和顶点函数起着至关重要的作用。然而,在两粒子水平的数值计算往往遭受大量的计算时间和大量的内存消耗。基于最近提出的“中间表象”基,我们导出了两粒子格林函数在过完备表象下的一般展开式。通过分解二粒子格林函数的谱表示,得到了展开式。我们表明,膨胀系数呈指数衰减,而所有的高频和长尾结构的松原频域中被保留。因此,这种表示法能够有效地处理两粒子的数量,并开辟了一条道路,现代多体理论的应用,以现实的强关联电子系统。
2018-05-10 cond-mat.str-el
Many-body theory of degenerate systems: A simple example
本文详细计算了Cond-mat/0308058中提出的(准)简并系统的格林函数的层次结构,其中包括一个封闭壳层和一个单电子处于两重简并能级的系统.完整的层次结构推导明确,在格林函数和费曼图。
2003-12-05 cond-mat.str-el
Revisiting thermoelectric transport across strongly correlated quantum dot: A Green's function equation of motion theory perspective
本文采用 Lacroix 解耦下的 Green 函数运动方程并进行完全自洽处理,研究强相互作用量子点在 Kondo 至 Coulomb 阻塞温区的线性热电性质,结果与既有理论定性一致。
2023-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
High harmonic imaging of ultrafast many-body dynamics in strongly correlated systems
这封信汇集了两个主题,到目前为止,这两个主题一直是激烈但不重叠的研究工作的焦点。第一个问题是固体中的高次谐波产生,当强光场激发半导体或电介质中高度非平衡的电子响应时,会发生高次谐波产生。第二个是关于强关联系统中的多体动力学,如莫特绝缘体。在这里,我们表明,高次谐波产生可用于时间分辨超快多体动力学与光学驱动的相变,精度远远超过一个周期的驱动光场。我们的工作铺平了道路的时间分辨高度非平衡多体动力学强相关系统,几飞秒精度。
2017-04-27 cond-mat.str-el
Approximations for many-body Green's functions: insights from the fundamental equations
计算能带结构和光发射光谱的几种广泛使用的方法,如GW近似,依赖于多体微扰理论。它们可以通过迭代一组泛函微分方程来获得,这些泛函微分方程将单粒子格林函数与其关于外部扰动势的泛函导数相关联。在目前的工作中,我们应用线性响应扩展,以获得各种近似的格林函数计算的见解。扩展导致有效的筛选,同时保持所有订单的相互作用的影响。为了研究所得到的方程的各个方面,我们将它们离散化,并且对于所有变量只保留空间、自旋和时间中的一个点。在这个单点模型中,我们得到了一个明确的解决方案的格林函数,这使我们能够探索的结构的一般家庭的解决方案,并确定具体的解决方案,对应于物理的。此外,我们分析了性能的既定方法,如$GW$在整个范围内的相互作用强度,我们探索替代近似。最后,我们将精确解的某些近似与产生它们的微分方程的相应操作联系起来。这种联系是至关重要的,鉴于我们的研究结果的推广到真正的(多维功能)的情况下,只有微分方程是已知的。
2012-01-28 cond-mat.str-el
Nonequilibrium dynamical mean-field theory of a strongly correlated system
本文提出了一种广义动力学平均场方法,用于研究强关联系统在含时外场作用下的非平衡物理。用Keldysh Green函数方法研究非平衡问题。在驱动场频率为ω,波矢为q的情况下,我们导出了一组封闭的自洽方程。我们提出了数值计算结果的本地频率相关的格林函数和自能为不同的值的场振幅的情况下,一个均匀的外场使用迭代微扰理论。此外,推导出了具有驱动外场的哈伯德模型的频率依赖的光学电导率的表达式。
2002-02-04 cond-mat.str-el
Dyson Equation Approach to Many-Body Greens Functions and Self-Consistent RPA, First Application to the Hubbard Model
提出了一种基于SCRPA的粒子-空穴关联函数的计算方法。这导致了一个完全自洽的RPA类理论,满足$f$求和规则和其他几个定理。作为第一步,一个更简单的自洽的方法,重整化RPA,数值求解一维哈伯德模型。计算了电荷和纵向自旋磁化率、动量分布以及几种基态性质,并与精确结果进行了比较。特别是在半填充时,我们的方法提供了非常有希望的结果,并且除了一般的前因子外,还匹配了确切的行为。我们的方法的强耦合限制可以解析地描述。
1998-09-18 cond-mat.str-el
Strongly correlated hopping and many-body bound states
我们研究了一个系统,其中电子的量子动力学依赖于它们附近的粒子密度。对于任意的在位排斥相互作用,我们证明了两体和三体系统的基态都是束缚态。我们还讨论了有限密度的情况下,在平均场的框架,我们表明,该系统可以进行一个不寻常的过渡,从一个有效的吸引相互作用的排斥,当改变电子密度。
2001-10-02 cond-mat.str-el
The spectral theorem of many-body Green's function theory when there are zero eigenvalues of the matrix governing the equations of motion
在使用多体格林函数理论的谱定理,以便将相关性与换位子格林函数联系起来时,在标准程序中,只要控制换位子格林函数的运动方程的矩阵具有零特征值,就有必要考虑反换位子格林函数。我们表明,这个矩阵的奇异值分解允许一个重新制定的问题,在一个较小的一组格林函数与相关的矩阵没有零特征值,从而消除了需要的反换向器格林函数。该程序相当通用,易于应用。它说明了磁场诱导的重取向的铁磁海森堡单层的磁化强度,它预计将为更复杂的情况下,以及工作。
2003-05-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Many body quantum physics in XANES of highly correlated materials, mixed valence oxides and high temperature superconductors
X射线吸收近边结构(XANES)是近40年来利用同步辐射发展起来的一种通过量子多体末态效应研究复杂系统中电子关联的独特工具。多电子激发首先在60年代在原子的X射线吸收光谱中观察到,后来在分子和固体中观察到。讨论了XANES多体末态在重费米子、混合价体系、混合价氧化物和高温超导体中电子关联特性研究中的应用。
2017-07-30 cond-mat.str-el
Quantum geometry of correlated many-body states
我们提供了一个定义的量子距离相关的许多费米子波函数的某些运营商,我们称之为交换运营商的期望值。我们证明了距离满足三角不等式。我们应用我们的形式主义的一维t-V模型,我们解决了精确的对角化数值。我们计算的距离矩阵,并说明,它显示了明确的签名的金属-绝缘体过渡。
2018-12-15 cond-mat.str-el
Green functions in the renormalized many-body perturbation theory
我回顾了如何使用多体格林函数重整化相关费米子的微扰理论。引入格林函数对静态平均场论进行了系统的动力学修正.重整化通过单粒子和双粒子格林函数的自洽计算进入微扰理论。在Baym-Kadanoff构造中讨论了单粒子自洽性。我们指出一个固有的二分法的Baym-Kadanoff方法在一个和两个粒子的格林函数之间的关系。它们是Schwinger-Dyson方程,直接从生成Luttinger-Ward泛函导出,和沃德恒等式。后者对两粒子不可约顶点施加了严格的限制,并且在Baym-Kadanoff方法中不能保证。没有一个近似理论能够同时服从这两种关系。我进一步讨论了两个粒子的方法与两个粒子的重整化,提供了一种方法来调和Schwinger-Dyson方程和沃德恒等式。临界Bethe-Salpeter方程的两粒子不可约顶点在微扰理论的两粒子重整化中成为生成泛函。在沃德恒等式中使用不可约顶点来确定超过临界点的序参量,并且在代表Schwinger-Dyson方程的顶点的Bethe-Salpeter方程中使用不可约顶点来确定光谱自能,使得来自两个方程的热力学临界行为定性地相同。最后,我讨论了一个静态的平均场近似与重正化的有效相互作用确定自洽,导致定性正确的描述强电子相关杂质和晶格模型。
2021-09-16 cond-mat.str-el
Ultrafast Dynamics of Strongly Correlated Fermions -- Nonequilibrium Green Functions and Selfenergy Approximations
本文综述了非平衡格林函数理论的最新进展。NEGF,目前,是唯一的\textit{ab-initio}量子方法,能够研究长时间的二维和三维的相关动力学。然而,直到最近,NEGF模拟大多是用相当简单的自能近似,如二阶玻恩近似(SOA)。虽然它们正确地捕捉到了弛豫向平衡的定性趋势,但这些NEGF模拟的可靠性和准确性长期以来一直是开放的。在这里,我们报告最近的测试NEGF模拟有限晶格系统对精确对角化和密度矩阵重整化组基准数据。结果证实了高精度和预测能力的NEGF模拟-提供selfenergies被用来超越SOA,并充分包括强相关性和动态屏蔽效应。我们提出了一个自包含的介绍NEGF理论,并给出了最近的数值应用程序来计算相关费米子的超快弛豫动力学的概述。第二部分详细介绍了SOA之外的自能。重要的例子是三阶近似、\GWAx、\TMA和波动交换近似。本文从最一般的自能表达式和费曼图出发,包括对角基组、哈伯德模型和玻色子与费米子的区别等重要情况,对各种实际系统的自能表达式进行了全面的总结。有了这些细节,和信息的计算工作量和缩放的基础大小和传播持续时间,一个简单的使用这些近似在数值应用程序是可能的。
2019-02-19 cond-mat.str-el
The many-body Green function of degenerate systems
本文导出了简并系统多体物理中演化算符的严格非微扰绝热近似。这种近似是用来解决长期存在的问题的初始状态的选择H0导致本征态的H0+V的退化系统。这些初始状态是P0 V P0的本征态,其中P0是H0的简并本征空间上的投影。利用这个结果给出了简并系统的格林函数、统计格林函数和非平衡格林函数的正确定义。这些格林函数的收敛性。
2009-10-31 cond-mat.str-el math-ph math.MP
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
Numerically exact Green functions from Hirsch-Fye quantum Monte Carlo simulations
提出了一种从动力学平均场论中的标准Hirsch-Fye量子蒙特卡罗(HF-QMC)模拟中提取数值精确的时间格林函数的新方法.通过解析延拓,角分辨光谱得到没有离散化偏见先前与HF-QMC结果。该方法被证明是准确的,即使在很低的温度(T=W/800带宽W)在强相关的制度。
2007-12-08 cond-mat.str-el
Hyperfunction formulation of many body Green's functions and the Matsubara formalism
我们表明,在多体理论中使用的单粒子格林函数有一个优雅的描述形式的超函数。我们总结了必要的超功能概念。我们表明,分析性质和不同的格林函数之间的关系是自然的,在这个配方。从标准形式主义的重要结果恢复直截了当。我们认为,超函数可能会提供一个强大的新工具,多体理论,如果形式主义可以发展超越单粒子格林函数。
2022-04-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
Machine Learning Green's Functions of Strongly Correlated Hubbard Models
Yale University(耶鲁大学)
本文提出利用核岭回归框架,通过均场特征预测一维海夫利克模型的自能,适用于不同U/t范围,通过Dyson方程和解析延拓获得格林函数,用于研究谱函数和态密度。
2026-05-07 cond-mat.other cond-mat.str-el
Merging Features from Green's Functions and Time Dependent Density Functional Theory: A Route to the Description of Correlated Materials out of Equilibrium?
我们提出了一个简单的协议,结合交换相关势从密度泛函理论与自能的多体微扰理论的非平衡系统的描述。该方法,旨在避免重复计算的相互作用,测试对确切的结果在Hubbard型系统,相对于相互作用的强度,扰动速度和不均匀性,以及系统的维数和大小。在许多制度,我们发现显着的改进绝热依赖时间的密度泛函理论或第二玻恩非平衡格林函数近似。我们简要地讨论了剩余的差异的原因,以及未来工作的方向。
2016-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
New perspectives in the ultrafast spectroscopy of many-body excitations in correlated materials
超快光谱是研究相关材料非平衡多体动力学的基本工具。双脉冲(泵浦-探测)实验揭示了许多有趣材料中高能电子激发与新兴低能特性(如超导性和电荷序)之间的相互作用。在这里,我们将回顾最近的一些结果铜氧化物,我们将提出使用高分辨率的多维技术来调查在这些系统中的光激发的退相干过程。这条新的信息有望为理解导致相关材料奇异电子和磁性的基本相互作用开辟一条新的途径。
2016-06-06 cond-mat.str-el
A Strongly Correlated Quantum-Dot Heat Engine with Optimal Performance: An Non-equilibrium Green's function Approach
本文对强关联量子点热电粒子交换热机进行了有限和无限库仑相互作用的解析研究。采用Keldysh的非平衡格林函数形式主义的不同解耦方案的运动方程,我们分析了热电性能的非线性输运制度。由于最简单的平均场近似不足以分析库仑阻塞区的热电性质,因此需要采用高阶近似来研究强关联的量子点热机。因此,最初,我们使用Hubbard- \Romannum{1}近似来研究量子点能级位置($ε_d$)、热梯度($ΔT$)和点上库仑相互作用($U$)对热电性质的依赖性。此外,作为一个自然的扩展,我们已经使用了一个超越Hubbard- \Romannum{1}在无限$U$限制(强点上库仑排斥)的近似,以提供更多的洞察到一个更实际的量子点热机的操作。在这个无限的$U$限制,我们研究的作用,对称点水库隧道($Γ$)和外部串行负载电阻($R$)在优化性能的强相关量子点热机。我们的无限- $U$的结果表明,一个量子点耦合到两个金属水库与最近的实验数据有很好的定量协议。
2022-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Time-linear quantum transport simulations with correlated nonequilibrium Green's functions
本文提出时间线性标度的关联非平衡格林函数方法,借助嵌入关联子与 Meir-Wingreen 公式模拟开放量子输运,并可嫁接到闭系统方法中,同等处理电子-电子和电子-声子相互作用且保持守恒律。
2025-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.chem-ph
Nonequilibrium Green's functions approach to strongly correlated few-electron quantum dots
利用非平衡格林函数理论研究了电子-电子散射对少电子量子点平衡性质的影响。基态和平衡态是自洽计算的松原(虚时间)格林函数的空间非均匀量子点系统,其组成的载流子被视为自旋极化。为了包括相关性,戴森方程从Hartree-Fock参考态开始,在守恒(二阶)自能近似中求解,其中对电子-电子相互作用的直接和交换贡献被包括在同一基础上。我们目前的结果为零和有限温度载流子密度,轨道分辨分布函数和自洽的总能量和光谱函数的各向同性,二维抛物约束以及大的各向异性的限制-准一维捕获。对于所考虑的具有N=2、3和6个电子的量子点,分析包括从费米气体/液体(在大载流子密度下)到维格纳分子或晶体行为(在低密度极限下)的交叉。
2008-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Improved Green's Function Measurement for Hybridization Expansion Quantum Monte Carlo
提出了一种基于连续估计量的杂交展开连续时间量子Monte-Carlo方法中格林函数的测量算法。与标准方法相比,该算法具有相似或更好的精度,特别是在低扰动阶数和高频率下,有显着的改善。由此产生的统计噪声是弱相关的,因此可以产生用于数值解析延拓的高精度数据。
2013-02-19 cond-mat.str-el
Correlated Band Structure of a Transition Metal Oxide ZnO Obtained from a Many-Body Wave Function Theory
获得关联固体的精确能带结构一直是第一性原理电子结构计算中最重要和最具挑战性的问题之一。凝聚态的波函数理论最近取得了积极的发展,但它在能带结构计算中的应用仍然是昂贵的。在这封信中,我们报告的第一个应用程序的双正交互相关(BiTC)方法:自洽的,自由的可调参数,并系统地改进多体波函数理论,固态计算与d电子:纤锌矿氧化锌。我们发现BiTC能带结构比其他几种常规方法更好地再现了不同性质的带间带隙的实验值。该研究为强关联材料性质的可靠第一性原理计算铺平了道路。
2017-01-12 cond-mat.str-el
Dirac zeros in an orbital selective Mott phase: Green's function Berry curvature and flux quantization
本文在轨道选择性莫特相中证明对称性保护的格林函数零点交叉具有量子化贝里磁通,提出狄拉克零点概念,为诊断强关联金属体系中的隐藏拓扑提供了新途径。
2024-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Principle of Maximum Entanglement Entropy and Local Physics of Correlated many-body Electron-Systems
我们认为,由于量子纠缠,在零温度下的强关联材料的本地物理描述在很好的近似由一个简单的广义吉布斯分布,这取决于一个相对较小的数量的本地量子化学势。我们证明,我们的声明是准确的在一定的限制,我们进行数值计算的铁化合物FeSe和FeTe和元素铈采用Gutzwiller近似(GA),有力地支持我们的理论一般。
2013-11-09 cond-mat.str-el
Measuring correlated electron dynamics with time-resolved photoemission spectroscopy
时间分辨光电子能谱实验可以揭示关联电子的量子动力学。然而,电子系统的热化通常是如此之快,以至于需要非常短的探测脉冲来解析量子态的时间演化,并且由于能量-时间不确定性关系,这导致差的能量分辨率。虽然光电子发射强度可以由非平衡电子格林函数计算,但逆过程是困难的。我们分析了一个假设的时间分辨光电子实验的相关电子系统,描述的Falicov-Kimball模型在动力学平均场论,金属和绝缘相之间的放松。我们发现,实时格林函数描述的瞬态行为,在建立的金属状态不能直接从光电发射信号确定。另一方面,在含时光电发射谱中,受激莫特绝缘体的特征振荡和回复振荡可以被观察到作为莫特间隙中心的振荡砝码。
2008-09-25 cond-mat.str-el
Performance analysis of a physically constructed orthogonal representation of imaginary-time Green's function
时间格林函数是关联电子系统的各种数值方法的基石。最近,它表明,一个模型无关的紧凑的正交表示的格林函数可以通过分解其频谱表示。我们从几个角度研究了这种所谓的\textit{intermedaite representation}(IR)的性能。首先,对于两个简单的模型,我们研究了在扩展格林函数时达到给定公差所需的系数数量。我们表明,系数的数量增长仅为$O(\log β)$费米子,并收敛到一个常数玻色子的温度$T=1/β$降低。其次,我们表明,这一显着的功能是归因于物理构造的基函数的属性。费米子基函数在谱中具有特征,其宽度标度为$O(T)$,这与费米液态准粒子的低$T$性质一致。另一方面,玻色基函数的性质与低$T$下的自旋/轨道双折射率的性质一致。这些结果表明,潜在的广泛应用的IR相关系统的计算。
2018-07-02 cond-mat.str-el
Three-Body and One-Body Channels of the Auger Core-Valence-Valence decay: Simplified Approach
我们提出了一个计算简单的模型,从开带固体俄歇和APECS线的形状。部分强度来自未屏蔽的芯孔的衰减,并且通过两体格林函数$G^{(2)}_ω$获得,如在填充带的情况下。其余的强度来自筛选核心孔,并使用松弛基态的变分描述导出;这涉及两个孔一个电子传播子$G_ω$,其中也包含一个孔的贡献。对于许多过渡金属,两空穴格林函数$G^{(2)}_ω$可以用梯形近似很好地描述,但三体格林函数带来了严重的进一步问题。为了计算$G_ω$,平等对待电子和空穴,我们提出了一个实用的方法来总结所有订单的系列。我们实现这一点,正式重写的问题,在一个虚构的三体相互作用。我们的方法授予非负的状态密度,解释了早期过渡金属光谱的明显负U行为,并在弱耦合和强耦合之间进行插值,正如我们通过测试模型计算所证明的那样。
1999-06-10 cond-mat.str-el
Single and double electron emission: combination of projection operator and nonequilibrium Green's function approaches
本文对一般电子系统的单电子发射和关联双电子发射提供了统一的理论处理。使用Feshbach投影方法,通过投影算子选择感兴趣的状态; Feshbach-Schur映射确定发射电子的有效哈密顿量和光学势。另一方面,非平衡格林函数方法被证明是一种互补的方法,并建立了两种方法之间的明确对应关系。对于一个独立的阐述单电子发射的一些结果重新使用这两种形式主义。对关联电子对辐射的研究获得了新的认识和结果:包括有效双电子哈密顿量、Feshbach自能的多体自能显式形式和双粒子流的图解展开。作为图解法的一个例子,我们给出了等离子体激元激发辅助的双粒子发射过程。
2015-04-21 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
Dynamical screening effects in correlated materials: plasmon satellites and spectral weight transfers from a Green's function ansatz to extended dynamical mean field theory
在关联电子系统中,库仑相互作用的动力学屏蔽导致了具有动力学哈伯德相互作用U(Ω)的低能有效问题。我们提出了一个格林函数的安德森杂质问题与延迟的相互作用,其中格林函数分解成一个有效的静态U问题和玻色子高能量部分引入集体等离子体激元激发的贡献。我们的方法依赖于尺度分离的低能量的属性,相关的瞬时静态U,从中间到高能量的功能起源于相互作用的延迟部分。我们认为,对于相关材料的延迟相互作用产生的向下折叠的高能量的自由度,特征频率通常是在反绝热制度。在这种情况下,玻色子因子的精确近似相对容易构造,最简单的是动力学原子极限问题的玻色子因子。我们基准的质量,我们的方法对数值精确的连续时间量子蒙特卡罗结果的安德森-荷尔斯泰因模型,在一半和四分之一填充。在扩展的动力学平均场论中,我们进一步研究了Hubbard-Holstein模型中的Mott跃迁。最后,我们将我们的技术应用到一个现实的三带哈密顿SrVO 3。我们表明,我们的方法再现,有效质量重整化和较低的哈伯德带的位置通过一个动态屏蔽U,先前确定的从头算约束随机相位近似。我们的方法还可以用于动力学平均场论之外的方案中,开辟了一种描述相关材料中卫星和等离子体激元激发的相当通用的方法。
2011-07-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Green's function perspective on the nonlinear density response of quantum many-body systems
本文利用热力学格林函数理论推导高阶密度响应函数、广义介电函数与极化函数,并在Martin-Schwinger层级中联系高阶响应与碰撞积分,为极端条件下量子多体系统研究提供理论工具。
2024-09-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el physics.plasm-ph
The Total Green's Function of a Non-Interacting System
尽管它在微扰多体理论的数学结构中处于中心地位,但多体含时薛定谔方程的总格林函数几十年来一直被忽视,取而代之的是单粒子格林函数,其中大量的文献都致力于此。在本文中,我们给出了第一个计算的总格林函数的含时薛定谔方程的非相互作用系统的相同的粒子,设置一个新的解释微扰多体物理的阶段。
2016-02-25 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Manifestation of topological behaviors in interacting Weyl systems: one-body verse two-body correlations
理解物质拓扑相的关联效应是当前凝聚态物理研究的前沿。在这里,我们试图澄清一些微妙的研究相互作用Weyl半金属的拓扑行为。众所周知,存在两个拓扑不变量来定义它们的拓扑性质。一个是多体陈氏数,它可以直接与霍尔电导率联系起来,从而与两粒子相关性联系起来。另一种是由单粒子格林函数构造的拓扑指数。由于格林函数的信息比多体波函数更容易获得,文献中通常只采用后者。然而,基于单粒子格林函数的方法可能在强关联阶段失效。为了说明,一个精确可解的双轨道模型与动量局域两体相互作用进行了讨论,其中两个拓扑不变量可以解析计算。我们发现,从格林函数形式主义计算的拓扑指数可以是非零的,即使是一个非拓扑强关联相与消失的多体陈数。此外,我们强调非零多体陈数所隐含的物理表面态应该是粒子-空穴集体激发的边缘模,而不是格林函数形式主义所导出的准粒子性质的表面态.因此,我们的观察表明格林函数形式主义的有效性的相互作用的拓扑材料的调查的局限性。
2019-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Field Theory of Correlated Bose-Einstein condensates: I. Basic Formalism
平衡态和非平衡态玻色-爱因斯坦凝聚体的量子场论是为了满足三个基本条件而建立的:Hugenholtz-Pines关系;守恒定律;源自Goldstone定理I的顶点间恒等式。关键的输入是不可约的四点顶点,在这方面,我们推导出一个封闭的方程组的格林函数,三点和四点顶点,和两个粒子格林函数。它使我们能够研究关联的玻色-爱因斯坦凝聚体与单粒子激发的无隙分支,而不会遇到任何红外发散。发现单粒子和双粒子格林函数共享极点,即,Gavoret和Nozières对$T=0$下的均匀凝聚体预测的两粒子格林函数的结构,在有限温度下,在存在非均匀性的情况下,以及在非平衡情况下,也被证明是持续的。
2021-01-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con