Cumulant Green's function calculations of plasmon satellites in bulk sodium: influence of screening and the crystal environment
我们提出了从头计算的光电子能谱散装钠使用不同口味的累积展开近似的格林函数。特别是,我们研究了等离子体卫星的色散和强度。我们发现,卫星光谱比准粒子(QP)光谱,这表明,卫星的实验研究可以产生额外的信息超出了通常的研究的能带结构的许多细节更敏感。特别是,与均匀电子气(HEG)的比较表明,卫星受到晶体环境的影响,尽管钠的晶体势很弱。此外,晶格常数的温度依赖性反映在卫星的位置上。筛选的细节也起着重要的作用;特别是,从2s和2 p半芯能级跃迁的贡献影响卫星,但不影响QP。此外,将对筛选的贡献包括在RPA之外对卫星也有影响。最后,我们阐明了电子和空穴耦合的重要性,通过比较的时间顺序(TOC)和延迟(RC)累积展开近似的结果。我们再次发现了微小但明显的差异。由于所有的小影响加起来,我们最先进的计算产生一个卫星的位置,这是改善相对于以前的计算几乎一个电子伏特。这强调了这样一个事实,即卫星的计算比QP能带结构的计算精细得多。
2017-08-14 cond-mat.str-el
The cumulant Green's functions method for the single impurity Anderson model
本文提出使用累积量 Green's functions 方法(CGFM)研究单杂质 Anderson 模型,通过对角化半链 Hamiltonian 获得精确解以计算态密度等物理量,发现极低温下仅四个原子跃迁贡献整个态密度,并验证了该方法在描述强关联电子系统中的有效性。
2024-09-25 cond-mat.str-el
Green's Functions for the Anderson model: the Atomic Approximation
我们考虑的累积展开的PAM采用的杂交作为微扰(物理评论B 50,17933(1994)),我们得到正式准确的单电子格林函数(GF)。这些GF包含的有效累积量与原始GF一样难以计算,而原子近似包括将有效累积量替换为对应于原子情况的累积量,即通过取零宽度的导带和局部杂化。这种近似已经用于无限电子排斥U的情况(Phys.Rev.B62,7882(2000)),这里我们将处理扩展到有限U的情况。该方法也适用于单杂质Anderson模型(SIAM),并给出了PAM和SIAM的近似GF的显式表达式。
2010-07-12 cond-mat.str-el
The cumulant Green's functions method for the Hubbard model
本文提出累积格林函数方法(CGFM)研究外磁场下的单带Hubbard模型,通过团簇对角化直接计算晶格格林函数,无需自洽过程,结果随团簇增大趋近精确值,并发现一种有限团簇效应且应用于自旋电子学。
2022-06-03 cond-mat.str-el
Finite temperature Green's function approach for excited state and thermodynamic properties of cool to warm dense matter
本文提出了一种有限温度下延拓的延迟累积格林函数,用于计算电子系统的激发态和热力学性质。与多体微扰理论的$GW$近似相比,该方法在屏蔽库仑相互作用$W$中引入了一个累积量,改善了激发态的性质。均匀电子气的结果提出了一个广泛的密度和温度范围内,从冷到温暖的致密物质制度,揭示了一些迄今意想不到的属性。例如,在高$T$时,相关效应保持强,而交换相关能变小。此外,随着温度的升高,谱函数变宽,阻尼增加,模糊了通常的准粒子图像。类似地,康普顿散射表现出在正常密度和中间$T$下持续存在的大量多体修正。交换相关能和交换相关势的计算结果与现有理论和有限温度DFT泛函的计算结果吻合较好。
2017-07-25 cond-mat.str-el
Cumulant methods for electron-phonon problems. II. The self-consistent cumulant expansion
在这项工作中,我们提出了一个自洽累积展开(SC-CE),并研究其准确性的一维Holstein模型与声子色散。我们发现,对于有限的晶格尺寸,SC-CE方程的数值积分变得不稳定,在很长的时间。这个缺陷是部分改善时,在热力学极限研究系统,使示范,SC-CE纠正许多赤字的标准微扰CE(非色散)荷斯坦模型。在更现实的分散Holstein模型中出现的自然声子阻尼使得SC-CE稳定,从而允许对该方法进行完整的评估。在这里,我们发现,自我一致性显着纠正了许多故障中发现的微扰CE,但也介绍了一些非物理的功能。最后,我们评论的潜在用途SC-CE作为一种工具,计算格林函数在一般的多体问题。
2022-06-08 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Spectral properties of four-time fermionic Green's functions
在最一般的情况下导出了四次费米子格林函数的谱关系。对应于零频率异常,已知之前只玻色子格林函数的条款,被分离,并阐明它们与玻尔兹曼分布函数的第二累积量的连接。四时间费米子格林函数的高频展开提供了不同方向的频率空间。
2016-09-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ab initio GW plus cumulant calculation for isolated band system: Application to organic conductor (TMTSF)2PF6 and transition-metal oxide SrVO3
我们提出了从头算GW加上累积膨胀计算的有机化合物(TMTSF)2 PF 6和过渡金属氧化物SrVO 3。这些材料在费米能级附近表现出特有的低能能带结构,这带来了有趣的低能性质;费米能级附近的低能带与其他带隔离,并且在隔离带中,发生异常低能的等离子体激元激发。为了研究这种低能量的等离子体激元波动对电子结构的影响,我们计算光谱函数和光电子能谱使用从头算累积展开的格林函数的基础上的GW自能。我们发现,低能等离子体激元涨落导致了明显的重整化的低能带和转移的光谱权重到非相干部分,从而导致与实验光电发射数据的协议。
2015-11-01 cond-mat.str-el
Real time cumulant approach for charge transfer satellites in x-ray photoemission spectra
X射线光电子谱除了由于多体激发而产生的准粒子峰外,还具有卫星特征,这在理论和实验上都引起了很大的兴趣。然而,卫星归因于电荷转移(CT)激发相关材料已被证明是难以计算的第一原理。在这里,我们报告了一个实时,实空间的方法,这样的计算的基础上的累积表示的芯孔格林函数和时间相关的密度泛函理论。这种方法也产生一个复杂的振荡,瞬态响应突然创建的核心孔方面的CT卫星的解释。对TiO $_2$和NiO的计算结果与实验结果吻合较好。
2014-08-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ab initio multiplet plus cumulant approach for correlation effects in x-ray photoelectron spectroscopy
开壳层体系中电子关联的处理是凝聚态理论中最具挑战性的问题之一。目前的近似方法只取得了部分成功。配位场多重态理论(LFMT)在描述X射线光谱中原子内关联效应方面取得了广泛的成功,但通常忽略了巡游态。单电子格林函数的累积展开在描述震动效应方面是成功的,但忽略了原子多重态。更完整的方法,如动态平均场论,可能在计算上有问题。在这里,我们表明,分离的动态库仑相互作用到本地和远程部分从头算参数产生一个组合的多重态加累积量的方法,占本地原子多重态和卫星激发。该方法在过渡金属氧化物中得到了说明,并解释了XPS实验中观察到的多重峰、电荷转移卫星和分布背景特征。
2022-03-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fermi arcs and the hidden zeros of the Green's function in the pseudogap state
我们在二维哈伯德模型中研究了关联金属在莫特绝缘体附近的低能性质。我们介绍了一个新的版本的细胞动力学场论使用累积量作为基本的不可约对象。这些用于从它们的簇对应物重构晶格量。零温度一粒子格林函数的特点是由零的线的外观,除了费米表面的拓扑结构改变作为掺杂的函数。我们表明,这些功能是密切相关的一个pseudogap在一个粒子的频谱开放,并提供了一个简单的图片费米弧的外观。
2006-02-14 cond-mat.str-el
Cumulant methods for electron-phonon problems. I. Perturbative expansions
在这项工作中,我们研究的能力的累积展开(CE)捕获单粒子光谱信息的电子-声子耦合系统在零温度和有限的温度。特别是,我们提出了一个全面的研究的第二和第四阶CE的一维Holstein模型相比,数值精确的方法。我们调查两个有限大小的系统以及热力学极限的方法,绘制系统的行为之间的区别和联系,并远离热力学极限,使CE的能力,以捕捉整个范围内的波矢量的实时频率信息的更好的理解。我们发现,零电子动量,光谱函数很好地描述了在低温和高温下的二阶CE。然而,对于非零电子动量,CE仅在高温下是准确的。我们分析了四阶累积量,发现虽然它改善了对单粒子格林函数中编码的短时动力学的描述,但它可以在时域中引入发散以及谱函数中的非物理负谱权。当表现良好时,四阶CE确实对二阶CE提供了显著的精确校正。最后,我们使用我们的结果来评论使用CE作为一种工具,用于计算传输行为的现实从头算材料建模。
2022-06-08 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Few-particle quantum dynamics---comparing Nonequilibrium Green's functions with the generalized Kadanoff-Baym ansatz to density operator theory
对于两个或三个以上的粒子,量子系统的非平衡描述需要使用简化的描述,以便在数值上易于处理。两种可能的方法是基于约化密度矩阵或非平衡格林函数(NEGF)。这两个概念是制定在层次的耦合方程-Bogoliubov-Born-Green-Kirkwood-Yvon(BBGKY)层次的约化密度运营商和马丁Schwinger层次(MS)的格林函数,分别。在这两种情况下,类似的近似介绍解耦的层次结构,但仍然有许多问题,这两种方法的对应关系仍然是开放的。
2012-11-29 cond-mat.str-el
Cumulant expansion for ferrimagnetic spin (S_1, s_2) systems
我们将累积展开的应用推广到大自旋亚铁磁系统。本文导出了大自旋量子亚铁磁体的经典变量有效哈密顿量。本文用($Js/T$)的二阶累积展开法系统地研究了亚铁磁分子的非相互作用气体,其中$J$是每个分子中的交换耦合,$s$是小自旋($S_1, s_2$),$T$是温度.我们在展开式的收敛区域即$T > Js$中观察到了相当好的结果。然后,我们将我们的方法扩展到相互作用的亚铁磁分子的系统。对于一维最近邻相互作用,我们观察到,在中高温行为下,两个以上相邻位置的相关性可以忽略不计。因此,对于大于经典能量标度的温度,单个分子的结果可以应用于相互作用分子链,即$T>JS_1s_2$。最后我们将讨论自旋不均匀性对这种方法精度的影响。
2004-09-11 cond-mat.stat-mech 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
Topological phase transition in a generalized Kane-Mele-Hubbard model: A combined Quantum Monte Carlo and Green's function study
利用行列式投影量子蒙特卡罗(QMC)方法研究了具有第三近邻跳跃的广义Kane-Mele-哈伯德模型,这是一个具有拓扑相变的二维相互作用模型.这种技术在没有费米子符号问题的模型上基本上是数值精确的,比如我们考虑的模型。我们确定的相互作用依赖的Z2拓扑绝缘体/平凡绝缘体相边界计算Z2不变量直接从单粒子格林函数。相互作用将相边界推到较大的第三近邻跳变值,从而稳定拓扑相。观察到的边界移动完全源于量子涨落。我们还确定定性功能的单粒子格林函数是计算有用的拓扑相变的数值搜索,而不需要计算的完整的拓扑不变。
2013-03-12 cond-mat.str-el
Numerically Exact Generalized Green's Function Cluster Expansions for Electron-Phonon Problems
我们推广的家庭的近似动量平均方法,制定一个数值精确,收敛的方程组,其解决方案提供了一个有效的算法来计算格林函数的粒子穿着玻色子适合在整个参数制度。我们使用这种方法来提取基态属性和光谱功能。我们的近似自由的框架,被称为广义格林函数集群扩展(GGCE),允许访问精确的数值结果在极端绝热极限,许多标准方法的斗争或完全失败。我们展示了该方法的性能,专门介绍了固体和分子复合物中电荷-玻色子耦合的三种重要模型:描述电荷密度和局部畸变之间耦合的分子Holstein模型,描述由于位间畸变引起的电荷跳跃调制的Peierls模型,以及耦合到两个不同声子模式的更复杂的Holstein+Peierls系统,有机晶体中电荷-晶格相互作用的典范。GGCE作为一种有效的方法,可以系统地扩展到不同的物理场景,从而提供了一个工具来模拟在现实环境中的着装粒子的频率依赖性。
2021-08-04 cond-mat.str-el
$i$QIST v0.7: An open source continuous-time quantum Monte Carlo impurity solver toolkit
本文介绍了一个新版本的$i$ QIST软件包,它能够用杂化展开(或强耦合展开)的连续时间量子蒙特卡罗算法求解各种量子杂质模型。在修订版中,软件架构完全重新设计。介绍了单粒子和双粒子格林函数的新基(中间表示或奇异值分解表示)。加入了许多有用的物理观测量,如电荷磁化率、保真度磁化率、Binder累积量和自相关时间。特别是对两粒子格林函数的测量进行了优化。支持粒子-孔通道和粒子-粒子通道。此外,利用两粒子格林函数的块结构来加速计算。最后,我们修复了一些已知的bug和限制。大大提高了代码的计算效率。
2017-08-24 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Thermodynamic properties of the ferrimagnetic spin chains in the presence of a magnetic field
我们已经实现了三种方法来描述亚铁磁($S=5/2, s=2$)自旋链的热力学性质。将累积展开的应用推广到有外磁场存在的亚铁磁链。利用累积量,我们得到了场相关的有效哈密顿量的经典变量的第二阶量子修正。由有效哈密顿量得到了热力学函数、内能、比热和磁化率。我们还研究了修正的自旋波理论,得到了相同的物理性质。最后,我们用量子蒙特卡罗模拟研究了我们的模型,得到了精确的结果。将上述结果与高温级数展开式的结果进行了比较,结果表明,累积展开式对中高温区有较好的结果,而修正的自旋波理论对低温区有较好的结果。此外,累积量展开和修正的自旋波理论的收敛区域是重叠的,这使得这两种方法可以作为一组互补的方法来得到自旋模型的热力学性质。
2006-01-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Instanton method for the electron propagator
本文发展了电子传播子的非微扰理论,并用于计算强关联电子系统的单粒子格林函数和隧穿态密度。该方法是基于Hubbard-Stratonovich解耦的电子-电子相互作用与累积展开的非相互作用传播子相结合,提供了一个可能的推广的瞬子技术的计算在多体系统中的电子传播子。讨论了它在一维短程相互作用电子气中的应用。
2001-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Full-counting statistics of corner charge fluctuations
测量结果的特点是由无限族的广义不确定性,或累积量,提供信息以外的平均值和方差的观察。在这里,我们研究了一个保守电荷的累积量在一个子区域的角落。我们推导出非微扰关系的面积法,更有趣的是,角度的依赖性,显示它是如何确定的几何矩的关联函数。这些持有的平移不变系统下的极大的一般性,包括强相互作用的。我们测试我们的研究结果,使用二维拓扑量子霍尔态的玻色子和费米子在整数和分数填充。我们发现奇累积量的形状依赖性不同于偶累积量。例如,在最低朗道能级下,第三累积量对于整数和分数Laughlin Hall态表现出几乎普遍的行为。此外,我们还研究了偶累积量和Rényi纠缠熵之间的关系,在强相互作用机制下,我们使用填充1/3的分数态的新结果来比较这些量。我们讨论了这些发现对其他系统的影响,包括无隙狄拉克费米子,和更一般的共形场论。
2023-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Generalized unparticles, zeros of the Green function, and momentum space topology of the lattice model with overlap fermions
将\cite{VZ2012}中提出的拓扑不变量$\tilde{\cal N}_4, \tilde{\cal N}_5$的定义推广到动量空间中格林函数存在零点和极点的情形。它示出了如何扩展的指数定理建议在\cite{VZ2012}这种情况下。格林函数的非解析例外点出现在中间真空中,它存在于具有不同拓扑不变量值的大质量真空之间的过渡线上。它们的数量与跨越过渡的$Δ\tilde{\cal N}_4$跳跃有关。给出了重叠费米子格点模型的动量空间拓扑结构。在给定点的附近,出现了费米子激发,不能把它看作是通常的费米子粒子。因此,我们认为称它们为广义非粒子是恰当的。这个概念在一般情况下不同于格奥尔基的非粒子。然而,在晶格重叠费米子的情况下,这种激发的传播子确实是\cite{fermion_unparticle}中提出的费米子非粒子的传播子。
2012-07-23 cond-mat.str-el hep-lat hep-ph