Variational study of the neutron resonance mode in the cuprate superconductors
本文提出了铜氧化物超导体中子共振模的Gutzwiller型变分波函数。设计了一种有效的重新加权技术,对由线性叠加的Gutzwiller投影Slater行列式组成的拟议波函数进行变分蒙特卡罗模拟。计算,其中不涉及自由参数,预测定性正确的行为的能量和光谱权重的共振模式作为掺杂的函数。
2009-05-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Efficient implementation of the Gutzwiller variational method
本文提出了一种自洽的数值方法来求解具有任意在位相互作用的一般多带模型的Gutzwiller变分问题。该方法推广和改进了Deng等人的方法,物理版本B 79 075114(2009),克服了对密度-密度相互作用的限制,而不增加计算算法的复杂性。我们的方法大大减少了高维Gutzwiller最小化的问题,映射到一个最小化,只有在变密度矩阵,在DFT的Levy和Lieb制定的精神。对于固定密度的Gutzwiller重整化矩阵被确定为一个适当的功能,其评价只需要基态计算的Gutzwiller变分空间中定义的矩阵的不动点。此外,所提出的方法是能够占的变分函数的对称性在一个控制的方式,减少变分参数的数量。在详细描述的方法,我们提出了计算多带哈伯德模型与充分(旋转不变)洪德规则现场相互作用。分析表明,该数值算法是一种高效、稳定且易于实现的算法.由于这些原因,该方法特别适合于第一原理研究--例如,结合DFT -许多复杂的真实材料,其中完整的原子内相互作用对于获得正确的结果很重要。
2011-11-18 cond-mat.str-el
Gutzwiller Variational Method for Intersite Coulomb Interactions: The Spinless Fermion Model in One Dimension
我们研究了一维无自旋费米子模型的Gutzwiller方法,这是一个最简单的模型,包含了间库仑相互作用。该模型的Gutzwiller解已在文献中进行了研究,但结果不同。我们得到的Gutzwiller解决方案的问题,通过仔细枚举的多粒子配置和解释的起源,在文献中的差异是由于忽略了相邻的键占位符之间的相关性。Gutzwiller方法的正确实现产生不同于从玻色子平均场论的结果,不同于具有现场相互作用的哈伯德模型,其中已知两种方法是等效的。奴隶玻色子和Gutzwiller的结果相比,精确的解决方案,可用于半填充的情况下,和数值精确的对角化结果的情况下,一般填充。
2013-04-15 cond-mat.str-el
Real-space variational Gutzwiller wave functions for the Anderson-Hubbard model
用部分投影Gutzwiller变分波函数描述费米子无序相互作用系统的基态。我们比较了几种不同的变分基态与无序一维链的精确基态,目标是确定一组最小的变分参数,以准确地描述空间不均匀的电荷密度和自旋相关性。我们发现,对于弱和中间的障碍,它是足够的,包括在产品状态的电荷密度的空间变化,只要屏蔽的障碍潜力占。对于强无序,这个处方是不够的,它是必要的,包括空间非均匀的变分参数。
2009-06-18 cond-mat.other cond-mat.str-el
Gutzwiller-correlated wave functions for degenerate bands: exact results in infinite dimensions
我们引入Gutzwiller相关波函数,用于一般多带哈伯德模型的变分研究。我们建立了一个图解的形式主义,使我们能够评估分析基态性质的限制,无限的空间维度。在这个极限内的Gutzwiller近似最近得到的结果被认为是成为这些波函数的准确。我们进一步表明,从玻色子平均场论的简并带成为变分控制在零温度在无限维。最后,我们简要地评述了强关联电子系统中Anderson跃迁的变分方法。
1997-04-04 cond-mat.str-el
A Fast Impurity Solver Based on Gutzwiller variational approach
基于Gutzwiller变分法,提出了一种快速求解动力学平均场论(DMFT)杂质的双模近似(TMA)方法,该方法能同时反映电子相干和非相干运动的主要特征.新的解算器在零温度下以实频率工作,并直接提供电子的谱函数。它可以很容易地推广到具有一般在位相互作用的多轨道杂质问题,这使得它在LDA+DMFT中非常有用。给出了单带和双带哈伯德模型的基准实验结果,其结果与精确对角化(ED)的结果符合得很好。
2009-02-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Instability of the chiral d-wave RVB state for the Heisenberg model on triangular lattice and an improvement of the Gutzwiller approximation
通过变分蒙特卡罗模拟,我们发现三角格点上海森堡模型中的d波RVB配对可以用一个双分量序参量来描述。平均场论预言的完全带隙的手征d波RVB态是d波对的二维表象空间中唯一的变分能量极小值,但实际上它是一个局部极大值,真正的能量极小值是由具有线节点的非手征$d_{xy}$态达到的.我们还发现,通常的Gutzwiller近似,它享有巨大的成功,为正方形晶格系统,失败严重的三角形晶格作为系统固有的几何挫折的结果。提出了一种改进的Gutzwiiler近似,并发现它比通常的近似有更好的结果。
2010-05-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Properties of Gutzwiller wave-functions for multi-band models
我们利用Bünemann,Weber和Gebhard [Phys. Rev. B 57,6896(1998)]引入的广义Gutzwiller波函数,分析了在无限维中包含多重态交换分裂的多带哈伯德模型中的Mott跃迁。我们还提出了一个扩展的变分波函数帐户对称性破缺阶段,这仍然允许一个精确的分析处理。我们的分析揭示了变分波函数的一些缺点,在我们看来,这意味着Gutzwiller型的波函数不能正确地捕捉准粒子性质接近莫特过渡。
2003-04-08 cond-mat.str-el
The Gutzwiller Density Functional Theory
在本教程中,我们将全面介绍Gutzwiller变分方法及其与密度泛函理论的合并。通过对铁磷族元素体系的两带哈伯德模型和多带哈密顿量的讨论,说明了这种方法的优点。
2012-07-27 cond-mat.str-el
Gutzwiller scheme for electrons and phonons: the half-filled Hubbard-Holstein model
利用包含声子自由度的广义Gutzwiller波函数,分析了强关联电子与声子耦合的基态性质。我们详细研究了顺磁半满Hubbard-Holstein模型,其中电子-电子相互作用可以导致Mott跃迁,电子-声子耦合可以导致双极化子跃迁。我们批判性地讨论了质量的波函数在描述的各种过渡和交叉发生的参数的函数。以前的变分尝试恢复为特定的波函数的选择,而保持所有的变分自由允许访问区域的相图,否则无法在以前的变分方法。
2008-07-29 cond-mat.str-el
Extended Gutzwiller wavefunction for the Hubbard-Holstein model
我们引入了一种新类型的Gutzwiller变分波函数的相关电子耦合到声子,能够平等对待电子和晶格自由度。我们基准波函数的无限$U$ Hubbard-Holstein模型远离半填充的Bethe晶格上,在那里我们可以直接比较与精确的结果由动态平均场论。对于这个模型,我们发现变分的结果与精确的结果吻合得很好。特别是波函数正确地描述了增加电子-声子耦合时重极化子气体的交叉。
2007-07-24 cond-mat.str-el
Unifying Variational and Dynamical Quantum Embedding: From Ghost Gutzwiller Approximation to Dynamical Mean-Field Theory
Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute(平顶山研究所计算量子物理中心);Department of Physics, National Chung Cheng University(国立中正大学物理系);Ames National Laboratory(艾姆斯国家实验室);Department of Physics and Astronomy, Iowa State University(爱荷华州立大学物理与天文学系);Physics and Astronomy Department, Rutgers University(罗格斯大学物理与天文学系);Condensed Matter Physics and Materials Science Department, Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室凝聚态物理与材料科学系);Physics Department, Boston University(波士顿大学物理系);Université Paris-Saclay, CNRS, CEA, Institut de physique théorique(巴黎萨克雷大学、法国国家科学研究中心、法国原子能和替代能源委员会、理论物理研究所);School of Physics and Astronomy, Rochester Institute of Technology(罗切斯特理工学院物理与天文学院)
本文通过证明鬼魂Gutzwiller近似与鬼魂DMET在辅助泡利模式无限多时与DMFT等价,揭示了变分与动力学方法的统一,为强关联物质相竞争研究提供了新的计算路径。
2026-04-02 cond-mat.str-el
A Variational Monte Carlo Study of the Current Carried by a Quasiparticle
利用Gutzwiller投影变分态,我们研究了高温超导体中准粒子携带电流的重整化和准粒子谱权。的重整化系数计算的变分蒙特卡罗技术,准粒子激发的假设下,可以描述Gutzwiller投影BCS准粒子。我们发现,电流重整化系数随掺杂量的减少而减小,并在零掺杂时趋于零。准粒子谱权Z+在k空间中表现出一种有趣的结构,它对应于占据数k在费米面外的一个凹陷。本文还讨论了哈伯德模型中这些量的微扰修正。
2005-09-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
LDA+Gutzwiller Method for Correlated Electron Systems
结合密度泛函理论(DFT)和Gutzwiller变分方法,发展了一种LDA+Gutzwiller方法来处理关联电子体系的{ \it ab-initio}.所有的变分参数是自洽确定的总能量最小化。该方法计算成本低,但准粒子谱是很好地描述通过动能重整化。它同样适用于从弱关联金属到强关联绝缘体的系统。SrVO $_3$、Fe、Ni和NiO的计算结果显示出比LDA和LDA+U有显著的改善。
2007-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Neural Gutzwiller-projected variational wave functions
变分波函数已经使与理解物质的新相有关的特殊科学突破成为可能。例子包括巴丁-库珀-施里弗超导理论,通过劳克林态描述分数量子霍尔效应,以及费曼对液氦中大尺度量子效应的变分理解。最近,Gutzwiller投影波函数,通常从费米子自由度构造,已被用来检查量子自旋模型中存在的竞争相互作用,其中没有自发对称性破缺和分数激发的奇异相可能存在。在这项工作中,我们研究了上述的费米子波函数补充神经网络,特别是与所谓的限制玻尔兹曼机(RBM),以提高其准确性,并获得可靠的近似通用自旋模型的基态。特别是,我们将我们的神经增强费米子结构的磁有序和无序相的描述日益复杂,包括基态显示非平凡的符号结构的情况下。尽管RBM态对具有特别简单符号结构的Néel态更为有效,但它在预期具有复杂符号结构的高度阻挫区域中提供了对原始费米子态的显着改进,从而通过神经Gutzwiller投影变分波函数为理解晶格上的强相关自旋模型开辟了道路。
2019-09-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Quantum fluctuations beyond the Gutzwiller approximation
我们提出了一个简单的计划,以评估线性响应函数,包括量子涨落校正的Gutzwiller近似。该方法推导出一个通用的多带晶格哈密顿没有任何假设的动态的变分相关参数,定义的Gutzwiller波函数,从而表现为真正的动态自由度,增加了那些变分不相关的斯莱特行列式。我们将该方法应用于标准半满单带哈伯德模型。我们能够恢复已知的结果,但是,作为副产品,我们也得到一些新的。特别是,我们表明,量子涨落可以重现几乎定量的行为,发现由动态平均场论,这虽然增强了相关性的均匀磁化率,被发现是平滑的顺磁莫特过渡。相比之下,简单的Gutzwiller近似预测磁化率在转变处发散。
2017-01-16 cond-mat.str-el
Gutzwiller Renormalization Group
我们发展了一个称为“Gutzwiller重整化群“(GRG)的变分方法,它使我们能够以任意的数值精度计算Anderson杂质模型(AIM)的基态.我们的方法可以利用低纠缠的基态的性质结合Gutzwiller波函数的框架,并建议的基态的AIM有一个非常简单的结构,它可以非常准确地表示在一个令人惊讶的小数目的变分参数。我们对单波段AIM进行了基准计算,验证了我们的理论,并表明GRG可能使我们能够研究复杂系统,这超出了目前可用的其他方法的范围,并为有趣的概括铺平了道路,例如,纳米结构中的非平衡传输。
2015-09-17 cond-mat.str-el
LDA+Gutzwiller Method for Correlated Electron Systems: Formalism and Its Applications
我们详细介绍了我们新开发的\textit{ab initio} LDA+Gutzwiller方法,其中Gutzwiller变分方法自然地结合到密度泛函理论(DFT)通过“Gutzwiller密度泛函理论(GDFT)”(这是一个推广的原始Kohn-Sham形式)。该方法可用于从弱关联金属到强关联绝缘体的长程有序电子系统的基态测定。我们将证明它的基态质量与动态平均场论(DMFT)的质量一样高,而计算量却便宜得多。此外,该方法是完全变分的,电荷密度自洽性可以自然实现,总能量、线性响应等物理量可以得到类似LDA计算的精确值。给出了几个典型系统的应用实例,阐明了这种新方法的特点。使用LDA+Gutzwiller获得的结果与现有实验更好地一致,表明比LDA或LDA+U有显着改进。
2008-12-13 cond-mat.str-el
Orbital order in degenerate Hubbard models : A variational study
利用Gutzwiller变分多体理论研究了无自旋自由度的双带Hubbard模型中轨道有序态的稳定性。我们的结果显着不同,从早期的Hartree-Fock计算这个模型。Hartree-Fock相图显示了各种各样的轨道级。相反,在Gutzwiller方法中,轨道顺序只出现在半填充周围的狭窄区域中的密度。
2007-09-10 cond-mat.str-el
Stochastic gradient approximation method applied to Hubbard model
采用Gutzwiller型变分波函数,用变分量子蒙特卡罗方法研究了二维哈伯德模型.除了简单的一个网站相关的Gutzwiller波函数,我们使用的形式与最近和次最近邻网站的电子之间的相关性。我们证明了随机梯度近似方法非常适合于变分波函数自由参数的优化。
2001-01-31 cond-mat.str-el
When Can a Cavity Move a Mott Transition? A Spectral-Density Criterion within Gutzwiller Theory
Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室)
研究真空电磁涨落对体莫特转变的影响,基于古兹维勒变分方法推导判据,表明电磁环境需提供特定谱权重时莫特转变才移动,还通过多种方式验证了相关结果。
2026-07-27 cond-mat.str-el quant-ph
Approximation schemes for the study of multi-band Gutzwiller wave functions
Gutzwiller能量泛函的最小值取决于在变分状态中考虑的参数的数量。对于三轨道哈伯德模型,我们发现,经常使用的对角矩阵是非常准确的高对称性的情况下。对于较低的对称性,由晶体场分裂或自旋轨道耦合引起的,最一般的和对角的Gutzwiller Ancestor之间的能量差异可能是相当显着的。我们讨论的近似方案,可用于多频带的情况下,最小化的一般Gutzwiller能量泛函是太苛刻的数字。
2016-04-04 cond-mat.str-el
Tunnelling matrix elements with antiferromagnetic Gutzwiller wave functions
我们使用一个广义Gutzwiller近似(GA)阐述评估矩阵元素与部分投影波函数和以前应用于均匀系统。本文研究了反铁磁(AFM)电子系统的单粒子(空穴)投影激发,得到了相应的隧穿几率。我们的分析近似的准确性和可靠性进行了测试,使用变分蒙特卡罗(VMC)。与实验结果可能的比较也进行了讨论。
2010-10-25 cond-mat.str-el
On the evaluation of matrix elements in partially projected wave functions
我们将Gutzwiller近似方法推广到计算基态和激发态之间的非平凡矩阵元。在我们的方案中,归一化的Gutzwiller波函数相对于一个部分投影的波函数与一个单一的非投影网站(水库网站)起着关键作用。对于Gutzwiller预测的费米海,我们评估的相对归一化分析和变分蒙特卡罗(VMC)。我们还报告VMC预测超导状态的结果,显示新的振荡附近的水库网站的空穴密度。
2005-03-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mott transition in the Hubbard model on anisotropic honeycomb lattice with implications for strained graphene: Gutzwiller variational study
由于高压导致的原子间距离的改变导致奇异现象,包括金属性,超导性和磁性,在正常条件下不显示这些性质的材料中观察到。在二维晶体中,例如石墨烯,通过施加面内应变,原子键长可以改变10%以上,即,而不会在本体中产生高压。本文利用Gutzwiller波函数(GWF)和Gutzwiller近似(GA)的不同变形,研究了蜂窝晶格上应变诱导的Mott相变,得到了电子临界哈伯德排斥($U$)的上、下界.对于扶手椅方向的单轴应变的带隙是不存在的,和电子相关性起主导作用。预测临界Hubbard $U$的显著降低。模型的考虑映射到单层石墨烯的紧束缚哈密顿由辅助苏-Schrieffer-Heeger模型的声学声子,假设在垂直于所施加的应变的方向上的应力为零。我们的研究结果表明,石墨烯,虽然停留在半金属相,即使在极高的单轴应变,可能会显示出可测量的签名的电子相关性,如带变窄和双占位减少。
2023-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Efficient tensor network representation for Gutzwiller projected states of paired fermions
Wu { \em et al.}最近的工作[arXiv:1910.11011]提出了一种数值方法,即矩阵乘积算符-矩阵乘积态(MPO-MPS)方法,利用该方法可以有效地将几种类型的量子多体波函数,特别是投影费米海态表示为张量网络。本文推广了MPO-MPS方法来研究Gutzwiller投影的费米子配对态,其中Bogoliubov准粒子/准空穴的最大定域Wannier轨道被用来提高计算性能.对$SO(3)$ -对称自旋1链的研究表明,这种新方法对带隙态的计算性能优于变分蒙特卡罗方法,对无隙态的计算性能与变分蒙特卡罗方法相近。此外,我们表明,动态关联函数可以很容易地评估这种方法与其他MPS为基础的准确的方法,如切比雪夫MPS方法。
2020-04-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time-Dependent Gutzwiller Theory for Multiband Hubbard Models
基于变分Gutzwiller理论,本文给出了一种计算具有一般局域库仑相互作用的多带哈伯德模型响应函数的方法。改进传统的随机相位近似的例子为一个无限维的两带哈伯德模型,其中纳入本地多重结构导致一个更大的灵敏度的铁磁性的洪德耦合。我们的方法可以实现到LDA+Gutzwiller计划,因此将是一个重要的工具,计算强关联材料的响应函数。
2011-07-07 cond-mat.str-el
d-wave superconductivity and its coexistence with antiferromagnetism in t-J-U model: Statistically consistent Gutzwiller approach
本文讨论了在t-J-U模型中,在所谓的近似一致的Gutzwiller近似(SGA)下,反铁磁性和d波超导性的共存。在这种方法中,以自洽方式计算的平均值与变分确定的平均值一致。这种一致性在标准重整化平均场论中是不能保证的。在SGA的帮助下,我们证明了当J/ |t| = 1/3时,反铁磁(AF)和超导电性(SC)的共存只出现在U/ |t| > 10.6和Mott绝缘态附近的一个很窄的掺杂范围(δ< 0.006)内。在共存的AF+SC相中,超导能隙的交错自旋三重态分量也自然出现,其值非常小。
2013-09-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spontaneous deformation of the Fermi surface due to strong correlation in the two-dimensional t-J model
用变分蒙特卡罗方法研究了二维t-J模型的费米面。我们研究了Gutzwiller投影d波超导态,其中附加了一个对应于次近邻跳跃项的变分参数t '_v.发现在较宽的空穴掺杂率范围内,有限的t '_v<0给出了最低的变分能量。得到的动量分布函数表明费米面自发变形。它还表明,范霍夫奇点总是位于非常接近费米能量。使用Gutzwiller近似,我们表明,这种自发变形是由于Gutzwiller投影算子或强关联。
2000-03-16 cond-mat.str-el
On the way to a Gutzwiller density functional theory
多带Gutzwiller相关的波函数调和巡游带电子与局部填充的原子壳层中的电子的对比概念。在大配位数的限制下,这些变分基态的精确评估允许准粒子能带结构的识别,和变分自旋波色散的计算。通过对一般双带模型的研究,阐明了巡游铁磁性中库仑排斥和洪德规则交换的协同作用。我们目前的铁磁镍的计算结果,使用一个现实的18自旋轨道基础的$4s$,$4p$和$3d$价电子。与自旋密度泛函理论(SDFT)计算的能带结构相比,准粒子能带结构与光电子能谱和费米面数据吻合得更好。
2001-07-02 cond-mat.str-el
The Out-of-Equilibrium Time-Dependent Gutzwiller Approximation
我们回顾了最近提出的Gutzwiller近似的推广,M。Schiro和M. Fabrizio,Phys. Rev. Lett. 105,076401(2010),其被设计为描述相关电子的Gutzwiller型变分波函数的非平衡时间演化。该方法在无限格点配位的极限下严格变分,具有很强的通用性和灵活性,适用于一般的非平衡条件,甚至远远超出线性响应范围。作为应用,我们讨论了半满时单带哈伯德模型的猝灭动力学,该方法预测了临界猝灭以上的动态相变,类似于由含时动态平均场论观察到的急剧交叉。我们接下来表明,在某些情况下,实际上可以定义一个多组态波函数组合的一整套相互正交的Gutzwiller波函数。投影在该子空间中的哈密顿量可以被精确地计算,并且等价于与非相互作用电子耦合的辅助自旋模型,与关联电子模型的从属自旋理论密切相关。古茨威勒近似不过是应用于自旋费米子模型的平均场近似,它显示,对于任何数量的能带和整数填充,自发的$Z_2$对称性破缺可以被识别为莫特绝缘体到金属的跃迁。
2012-04-10 cond-mat.str-el
Approximate solution of variational wave functions for strongly correlated systems: Description of bound excitons in metals and insulators
一个近似的解决方案,类似于Gutzwiller近似,提出了Baeriswyl和Baeriswyl-Gutzwiller变分波函数。确定了一维哈伯德模型的相图随相互作用强度和粒子密度的变化关系。对于Baeriswyl波函数,在半填充处发现金属-绝缘体转变,其中金属相($U<U_c$)对应于Hartree-Fock解,绝缘相是由束缚激子产生的有限双占据相。这种转变可以被看作是Brinkman-Rice转变的“逆”。接近但远离半填充,$U>U_c$相显示有限的费米台阶,以及源自束缚激子的双占据。当填充从半填充改变时,束缚激子被抑制。对于Baeriswyl-Gutzwiller波函数,在半填充时,发现了相关金属态和激子绝缘态之间的金属-绝缘体跃迁,远离半填充时,束缚激子比Baeriswyl波函数更快地被抑制。
2010-09-04 cond-mat.str-el
Linear Foundation Model for Quantum Embedding: Data-Driven Compression of the Ghost Gutzwiller Variational Space
Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute(平顿研究所计算量子物理中心);School of Physics and Astronomy, Rochester Institute of Technology(罗切斯特理工学院物理与天文学院);Department of Chemistry, Aarhus University(奥胡斯大学化学系);Department of Physics, National Chung Cheng University(国立中正大学物理系);Université Paris-Saclay, CNRS, CEA, Institut de physique théorique(巴黎萨克雷大学、法国国家科学研究中心、法国原子能和替代能源委员会理论物理研究所);Ames National Laboratory(艾姆斯国家实验室);Department of Physics and Astronomy, Iowa State University(爱荷华州立大学物理与天文学系)
本文提出一种基于PCA的量子嵌入线性基础模型,通过数据驱动方法压缩变分空间,显著降低强关联系统计算成本。
2025-12-25 cond-mat.str-el
Gutzwiller theory of band magnetism in LaOFeAs
我们用Gutzwiller变分理论计算了LaOFeAs的基态相图和准粒子带。由密度泛函理论得到的Fe ~ 3d-As ~ 4p Wannier轨道基定义了八带哈伯德模型的能带部分。在铁轨道中的电子之间的全原子相互作用的哈伯德相互作用U和平均洪德规则的相互作用J参数化。我们重现实验观察到的小有序磁矩在一个大的区域(U,J)参数空间。磁有序相是准粒子的条纹自旋密度波。
2011-09-05 cond-mat.str-el
Landau-Gutzwiller quasi-particles
在Gutzwiller变分理论中定义了Landau准粒子,并在大空间维D的极限下导出了一般多带哈伯德模型的色散关系.因此,我们重现我们以前的计算是基于一个唯象有效的单粒子哈密顿量。对于单带哈伯德模型,我们计算了一维的一阶修正,发现在三维中对准粒子色散的修正很小。除非系统接近半带填充,否则它们可能会在总带宽的重新缩放中被大量吸收。因此,Gutzwiller理论在大尺寸的限制提供了准粒子带,这是适合于与真实的,三维费米液体的比较。
2003-02-13 cond-mat.str-el
The Gutzwiller wave function as a disentanglement prescription
Gutzwiller变分波函数对应于热演化算符的一个特殊解纠缠,并且只在非相互作用系统的费米能U<<kT<<E_F的温度范围内物理上一致.对应关系的建立不使用Gutzwiller近似。它提供了一个系统的程序扩展到强耦合制度的anananterior。这是进行到无限的顺序在一个占主导地位的类的分解。计算表明,抑制双占领的经典思想是取代在低温下的量子RVB类条件,其中涉及在相邻网站的相位。低能量的现象进行了讨论,根据这一结果。
2004-10-09 cond-mat.str-el
Grand-canonical variational approach for the t-J model
用变分蒙特卡罗方法研究了二维推广的t-J模型中的Gutzwiller投影BCS波函数或共振价键(RVB)态.我们表明,基态能量和激发谱的计算结果中的巨正则方案允许粒子数波动基本上是相同的,通过固定的正则方案中的粒子数,如果使用的巨热力学势的最小化得到的先前的结果。为了考虑Gutzwiller投影的影响,Laughlin和Anderson几年前提出的逸度因子必须插入BCS态的相干因子中。在正则系综中很难甚至不可能计算的RVB态的化学势、粒子数涨落和相位涨落在巨正则图像中得到了直接测量。我们发现,除了La-214材料,化学势的掺杂依赖性是一致的几个铜酸盐的实验结果。与扫描隧道光谱实验所报道的类似,随着掺杂的减少,隧道不对称性变得更强。我们发现了一个非常大的增强的相位波动在欠掺杂制度。
2012-02-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exact analytic results for the Gutzwiller wave function with finite magnetization
我们给出了Hubbard型模型在磁化强度m为非零值时Gutzwiller变分波函数的基态性质的解析结果。在D=1维近似自由的评价是可能的适当的典型变换和Umklapp过程的分析。我们计算的双重占领和动量分布,以及其在费米面的不连续性,为任意值的相互作用参数g,密度n,和磁化强度m。这些量决定了对于任何对称的、单调增加的色散函数k_k的一维哈伯德哈密顿量的期望值。特别是对于最近邻跳跃和密度远离半填充的Gutzwiller波函数被发现预测足够大的相互作用U的铁磁行为。
2001-11-02 cond-mat.str-el
Boosting quantum Monte Carlo and alleviating sign problem by Gutzwiller projection
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
本文提出一种结合无偏零温确定性QMC与变分MC的Gutzwiller投影QMC方法,通过最小能量试波函数加速收敛并减少计算时间,显著缓解符号问题。
2023-03-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Multi-band Gutzwiller wave functions for itinerant ferromagnetism
多带Gutzwiller相关的波函数调和巡游带电子与局部填充的原子壳层中的电子的对比概念。在配位数较大的情况下,这些变化的基态的近似计算变得精确。这一结果可以用来识别关联电子系统的准粒子能带结构。作为第一个应用,我们总结了一个研究巡游铁磁性的两个带模型,从而阐明了合作的库仑排斥和洪德规则交换。然后,我们提出了铁磁镍的计算结果,使用一个现实的18自旋轨道基础上的4s,4p和3d价电子。得到了与镍的基态性质实验的良好一致性。特别是,准粒子能带与光电子发射和费米面数据的符合程度要比自旋密度泛函理论得到的能带结构好得多。最后,我们提出了我们的两带模型的变分自旋波色散的结果。
2000-06-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Projected wave functions for fractionalized phases of quantum spin systems
Gutzwiller投影允许强相关系统的各种各样的变分波函数的建设。对于量子自旋S=1/2模型,Gutzwiller投影的波函数具有共振价键结构,可以表示具有分数量子数的激发态.利用从二维分形的场论描述中获得的见解,我们通过投影特定的超导态来构造分形态的候选波函数。我们明确证明了在这些国家的拓扑秩序的存在。
2002-04-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Grand canonical Gutzwiller approximation for magnetic inhomogeneous systems
研究了带逸度因子的Gutzwiller投影巨正则波函数的Gutzwiller近似。我们的系统一般包含不均匀性和局部磁矩。在推导重整化公式时,我们还推导或估计了在传统遗传算法中忽略的点间收缩的高次幂项。我们研究了几个不同的约束条件,即,局部/全局自旋相关/独立粒子数守恒。在这四种约束中,局域自旋相关约束似乎是目前最有希望的。由此导出的改进遗传算法与变分蒙特卡罗方法的一致性优于传统遗传算法。对传统遗传算法的修正可以解释为包含位形相位差的两点相关。此外,投影准粒子激发态是相互正交的遗传算法。使用这些状态,计算光谱权重。我们表明,电子添加和去除光谱之间的不对称性可以出现考虑到更高的权力的d波超导体和费米海的情况下的位间收缩,除了是小于去除。然而,非对称性是相当弱的,特别是在费米能级附近。相比之下,投射的s波超导体可以具有相反的不对称性(增加大于去除),特别是在费米能级附近。此外,公式从其他三个约束,这可能是有用的,取决于目的。
2008-07-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Adiabatic continuity and broken symmetry in many-electron systems: a variational perspective
变分波函数对于描述多电子相互作用系统中的基态是非常有用的。某些特定的试验状态与参考状态有着“逻辑上的”联系,它们借用了参考状态的基本属性。一个突出的例子是Gutzwiller模型,其中一个从充满的费米海开始。一个简单的可解例子,各向异性XY链,说明了这类波函数的绝热连续性。为了描述对称性破缺,必须相应地修改参考态。或者,量子相变可以用一对变分波函数来描述,分别从弱耦合和强耦合开始。
2011-10-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Local-Ansatz Approach with Momentum Dependent Variational Parameters to Correlated Electron Systems
本文提出了一种新的波函数来描述关联电子系统,它改进了Gutzwiller型局域近似方法。计算了无限维半满带哈伯德模型的基态能量、双占据数、动量分布函数和准粒子重量。结果表明,新的波函数改进了Stollhoff和Fulde提出的局域近似方法(LA)。特别是,计算的动量分布函数显示出合理的动量依赖性。这一结果与用LA和Gutzwiller波函数得到的结果有质的不同。此外,本方法结合投影算子法CPA示出的绝缘体制度,以及在无限维的间隙形成的临界库仑相互作用的激发光谱定量描述。
2008-08-31 cond-mat.str-el
Low-lying quasiparticle excitations in strongly-correlated superconductors: An ansatz from BCS quasiparticle excitations?
Bogoliubov准粒子在Gutzwiller投影下的BCS波函数中的存在性问题对强关联系统具有重要意义。我们发展了一种用变分蒙特卡罗方法研究Gutzwiller投影BCS波函数的两粒子激发的方法。我们发现,除了d波Cooper配对较强的区域外,Gutzwiller投影准粒子(Gutzwiller projected quasibov quasibov,GBQP)的色散可以被Gutzwiller投影准粒子(Gutzwiller projected quasibov quasibov,GBQP)的色散定量再现.由于GQP在波腹附近仍然比GBQP具有更高的能量,我们认为GBQP对强关联超导系统中的低能激发提供了一个合理的描述。此外,Gutzwiller的投影和d-波库珀配对之间的密切联系也可能意味着强相关性在铜酸盐的光电子发射实验中所看到的光-波腹二分法中起着重要作用。
2013-03-28 cond-mat.str-el
SU(N) quantum spin models: A variational wavefunction study
SU(N)量子自旋模型的研究不仅与包括超冷原子在内的各种物理系统有关,而且还有助于深入了解SU(2)自旋模型的新量子相和相变。我们利用Gutzwiller投影的费米子变分波函数,研究了具有海森堡双线性和双二次相互作用的SU(N)自旋模型在自共轭表象下的相图和关联函数.在一维情况下,通过考察Gutzwiller投影自由费米子基态对不同对称性破缺的不稳定性,构造了SU(4)自旋链的变分相图,与精确结果符合较好,Gutzwiller投影自由费米子态与N种费米子的自旋和二聚体关联也与SU(N)自旋链临界点的精确计算和1/N计算符合较好.在二维情况下,通过研究Gutzwiller投影π通量态的不稳定性,得到了正方晶格上的变分相图。发现纯海森堡模型的变分基态在N= 2,4时具有长程Neel序,在N > 4时具有自旋Peierls序.对于N=4和6,双二次相互作用导致复杂的相图,其中包括在两种情况下的扩展价键晶体,以及对于N=6的稳定的π通量相。在N=4时,π通量投影态的自旋关联与1/N计算结果符合得很好。我们发现,这种状态也表现出强烈增强的二聚体相关性,在定性符合大N的结果。我们比较了我们的结果与最近的SU(4)海森堡模型的QMC研究。
2007-04-29 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Preparing the Gutzwiller wave function for attractive SU(3) fermions on a quantum computer
RIKEN Center for Computational Science (R-CCS)(理化学研究所计算科学中心);RIKEN Center for Quantum Computing (RQC)(理化学研究所量子计算中心);RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所新兴物质科学中心);RIKEN Pioneering Research Institute (PRI)(理化学研究所先驱研究院)
在量子计算机上利用量子-经典混合方案实现吸引性SU(3)费米子系统的Gutzwiller波函数,并通过实验验证其有效性。
2025-04-25 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
Variational study of triangular lattice spin-1/2 model with ring exchanges and spin liquid state in κ-(ET)_2 Cu_2 (CN)_3
利用变分法研究了具有反铁磁海森堡和环交换的自旋为1/2的三角晶格系统,重点讨论了自旋液态的可能实现。利用费米平均场态的Gutzwiller投影得到了自旋液体的试探性波函数,并与磁有序试探态进行了能量学比较。我们发现,在一定范围内的环交换耦合后破坏反铁磁秩序,最好的这种自旋液体状态本质上是一个Gutzwiller投影费米海状态。我们提出这种具有自旋费米面的自旋液体可以作为有机化合物κ-(ET)_2Cu_2(CN)_3中观察到的介电绝缘相的候选物,并描述了这一建议的一些实验结果。
2004-12-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Slave rotor theory of the Mott transition in the Hubbard model: a new mean field theory and a new variational wave function
基于电子算符的从转子表象,提出了一种新的哈伯德模型中Mott跃迁的平均场论。这个理论提供了一个更好的描述的作用的远程电荷关联的莫特绝缘状态,并提供了一个很好的估计的临界关联强度的莫特转变。基于这种新的从转子平均场论,我们构造了一种新的Mott绝缘态的变分波函数。我们发现这种新的变分波函数在Mott绝缘态下的性能优于传统的具有长程电荷相关器的Jastrow型波函数。它预测了连续的莫特转变,在转变点具有非发散的准粒子质量。我们还表明,通常使用的现场平均场解耦的从转子对应的Gutzwiller近似的Gutzwiller投影波函数只有现场电荷相关器,它不能描述任何有限维系统中的Mott转变。
2016-01-11 cond-mat.str-el
Gutzwiller-Correlated Wave Functions: Application to Ferromagnetic Nickel
铁磁性镍是最著名的铁族金属,其实验电子性质与密度泛函理论的预测之间存在显著差异。在这项工作中,我们详细地表明,最近发展的多带Gutzwiller理论提供了一个很好的描述准粒子能带结构的镍。我们得到正确的交换分裂,我们重现实验费米面拓扑结构。得到了正确的易磁化轴(111)方向和正确的磁各向异性量级,并再现了实验观察到的磁矩沿(001)轴取向时费米面拓扑的变化。除了数值研究,我们给出了一个更大的类变分波函数比以前的调查分析推导。特别是,我们涵盖的情况下,超导多带晶格系统。
2005-03-14 cond-mat.str-el
Embedding Paired Free-Fermion Gaussian States into Gutzwiller-Projected Bardeen--Cooper--Schrieffer Wave Functions
Sophia University(上智大学)
该研究以一维横场伊辛模型为例,将特定配对费米子高斯态嵌入投影BCS波函数,为不可积模型的变分蒙特卡罗研究提供可控初始态。
2026-09-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Variational study of the one dimensional t-J model
在一维$t-J$模型中,我们发现Gutzwiller投影费米波函数(GWF)具有正确的相结构,可以用来描述掺杂空穴在基态的扭结性质.我们发现,一般的$J/t$和电子密度$n$值的GWF的失败可以归因于基态的剩余电荷关联。我们发现这种剩余电荷关联很好地描述了XXZ型有效哈密顿量。在此基础上,提出了一种Pfuman-type变分波函数,它正确地再现了一维$t-J$模型的全局相图和相应的关联函数,包括低电子密度和大$J/t$区域的Luther-Emery相.
2006-04-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Modular matrices from universal wave function overlaps in Gutzwiller-projected parton wave functions
我们实现了通用波函数重叠(UWFO)方法提取模块$S$和$T$矩阵的拓扑顺序Gutzwiller投影部分子波函数(GPWFs)。模块化$S$和$T$矩阵在环面上的简并基态希尔伯特空间上生成$SL(2,\mathbb{Z})$的投影表示,并且可以完全表征2+1D拓扑阶,即准粒子统计和手性中心荷(直到$E_8$玻色子量子霍尔态)。利用变分Monte Carlo方法计算了GPWF在正方晶格上构造的手征自旋液体(CSL)的$S$和$T$矩阵,证实了CSL具有与$ν=\frac{1}{2}$玻色Laughlin态相同的拓扑序.我们发现,在UWFO的非普适指数可以很小,直接的数值计算是能够适用于相对较大的系统。我们还讨论了其他二维和三维布拉菲格点上GPWFs的UWFO方法。UWFO可能是计算GPWFs拓扑序的一种有效方法。
2014-09-18 cond-mat.str-el
Antiferromagnetism of Repulsively Interacting Fermions in a harmonic trap
本文提出了一种实空间Gutzwiller变分法,并将其应用于自旋为1/2的超冷费米子在光晶格中的排斥相互作用系统。利用实空间Gutzwiller变分方法,我们发现在正方晶格上自旋混合平衡的系统中,反铁磁要么以棋盘格的形式出现,要么形成一个环,并且在粒子密度接近1的区域反铁磁序是稳定的,这与最近用实空间动力学平均场论方法得到的结果是一致的.我们还研究了不平衡的情况,发现反铁磁序被抑制。
2009-11-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el