Ab initio quantum Monte Carlo calculations of spin superexchange in cuprates: the benchmarking case of Ca$_2$CuO$_3$
鉴于连续的理论努力，旨在一个准确的微观描述的强相关的过渡金属氧化物和相关材料，我们表明，与连续量子蒙特卡罗（QMC）计算是可能的，以获得的自旋超交换耦合常数的氧化铜在定量上与实验非常吻合的值。QMC的总能量的变化性质，使我们能够确定最好的试验波函数的可用池的波函数，这使得该方法基本上不受可调参数，从而真正从头算。对磁相互作用的研究结果表明，QMC能够准确地描述强关联材料的基态性质。
2014-07-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Polaronic metal in lightly doped high-Tc cuprates
本文采用角分辨光电子能谱（ARPES）和量子蒙特卡罗模拟相结合的方法，提出了欠掺杂铜氧化物中一种新的极化子金属态。提出了一种近似方案来表示远离1/2填充的欠掺杂铜氧化物，用具有有效电子-声子相互作用（EPI）的单极化子的汉密尔顿来取代多体汉密尔顿，成功地解释了许多难题，例如节点和反节点方向之间的动量依赖性二分法，以及ARPES在欠掺杂区域的非常规掺杂依赖性。
2011-09-21 cond-mat.str-el
The nature of effective interaction in cuprate superconductors: a sign-problem-free quantum Monte-Carlo study
超导是一种新兴的现象，因为与库珀配对相关的能量尺度通常比电子的典型动能低得多。解决库珀配对的机制，以确定有效的相互作用，在低能量运行。从自下而上的方法推导出这样的相互作用对于任何超导体都是不可能的，特别是强相关的超导体。自上而下的方法，其中一个假设有效的相互作用，是困扰与提取隐含的电子不稳定性没有不受控制的近似的困难。这些事实严重阻碍了我们确定高温超导体的配对机制的能力。在这里，我们执行大规模的符号问题的量子蒙特卡罗模拟的有效理论，具有反铁磁和超导涨落，研究相互交织的反铁磁，超导，和电荷密度波不稳定性的铜氧化物。我们的研究结果表明，为了产生所观察到的电荷密度波排序类型，包含的电荷密度波动是必不可少的。有趣的是，我们发现d-波库珀配对是增强的？
2015-12-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Monte Carlo study of cuprate superconductors in a four-band $d$-$p$ model: Role of orbital degrees of freedom
理解铜氧化物超导体的复杂相图是一个长期存在的具有挑战性的问题。最近的研究表明，轨道自由度，无论是铜$e_g$轨道和O $p$轨道，是一个关键因素，统一理解的铜酸盐超导体，包括材料依赖性。在这里，我们研究了一个四带$d$ - $p$模型来自第一性原理计算与变分蒙特卡罗方法，这使我们能够阐明竞争订单在平等的基础上。所得到的结果可以一致地解释的掺杂依赖的超导性，反铁磁和条纹相，在欠掺杂区的相分离，以及在重过掺杂区的新的磁性。我们的四带$d$ - $p$模型是一个能全面描述相图的最小模型。$p$轨道的存在对电荷条纹特征是至关重要的，它诱导了两种类型的条纹相，即$s'$波键条纹和$d$波键条纹。另一方面，$d_{z^2}$轨道的存在对于超导转变温度（$T_{\mathrm{c}}$）的材料依赖性是不可或缺的，并且还增强了局部磁矩作为重过掺杂区域中的新颖磁性的来源。这些发现超出了一个波段的描述，可以提供一个重要的一步，以充分解释非常规的正常状态和高$T_{\mathrm{c}}$的铜酸盐超导体。
2023-03-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Optical and Hall conductivity of the two dimensional Hubbard model: effective theory description, sign-problem-free Monte Carlo simulation and applications to the cuprate superconductors
School of Physics, Renmin University of China（中国人民大学物理学院）
本文通过有效理论描述和无符号问题蒙特卡罗模拟，研究了二维Hubbard模型的光学和Hall电导，并探讨了其在铜基超导体中的应用。
2026-02-20 cond-mat.str-el
Magnetic polarization induced by nonmagnetic impurities in high Tc cuprates
采用变分蒙特卡罗模拟方法研究了高T_c铜酸盐化合物中锌等非磁性杂质引起的磁极化。由二维t-J模型的Bogoliubov de Gennes平均场哈密顿量得到的本征态构造了变分波函数。引入Jastrow因子来解释感应磁矩和空穴与杂质之间的排斥。通过在杂质周围形成覆盖4或5个晶格位置的反铁磁极化，获得了相当大的能量增益。我们还发现了与实验一致的诱导磁矩的掺杂依赖性。
2002-06-12 cond-mat.str-el
Off-diagonal Wave Function Monte Carlo Studies of Hubbard Model I
本文提出了一种研究哈伯德模型的蒙特卡罗方法，它是量子蒙特卡罗方法和变分蒙特卡罗理论的混合方法。该理论是基于非对角和Gutzwiller型相关因子，考虑到由蒙特卡洛算法。在4x4系统中，我们的方法能够再现通过对角化获得的精确结果。最后给出了二维正方晶格半满带情形的应用。的能量是有利的量子蒙特卡罗数据相比。
2002-06-04 cond-mat.str-el
Comment on "Projective Quantum Monte Carlo Method for the Anderson Impurity Model and its Application to Dynamical Mean Field Theory"
关于投影量子蒙特卡罗方法中Anderson正交性突变重要性的一点评论。
2006-04-05 cond-mat.str-el
Single-particle spectral function formulated and calculated by variational Monte Carlo method with application to $d$-wave superconducting state
通过对变分蒙特卡罗方法的推广，提出了一种计算关联电子材料基态单体格林函数的方法。我们对精确对角化（ED）的一维和二维哈伯德模型的16个位置的格子，这证明了高精度的方法。应用该方法对正方形晶格上的大尺寸哈伯德模型进行计算，正确地再现了半填充时的Mott绝缘行为和通过增强电荷均匀性优化的空穴掺杂哈伯德模型基态的$d$波超导态的带隙结构，证明了该方法对强关联电子系统的广泛适用性.从所得到的电荷均匀态的$d$波超导能隙，我们发现，当我们采用一个实际参数作为铜氧化物超导体的模型时，在波腹点处的能隙振幅比实验值大几倍。在哈伯德模型优化态下，推导出的$d$波超导态中载流子的有效吸引相互作用与最近邻转移的阶数一样大，这远远超出了以前对铜氧化物的预期.我们讨论了哈伯德模型超导态的性质，与铜氧化物相比，高估了能隙和吸引相互作用。
2019-12-20 cond-mat.str-el
Quantum Monte Carlo study of the itinerant-localized model of strongly correlated electrons: Spin-spin correlation functions
我们对欠掺杂铜氧化物的巡游定域周期Kondo-Heisenberg模型进行了量子蒙特卡罗模拟，计算了相关的自旋关联函数。强的电子关联被证明在轻掺杂区准长程反铁磁有序的突然破坏中起着关键作用。
2016-10-16 cond-mat.str-el
On the Origin of the Tunneling Asymmetry in the Cuprate Superconductors: a variational perspective
通过对Gutzwiller投影波函数的变分Monte Carlo计算，研究了高温超导体中加入和去除电子的准粒子（qp）权重.我们发现在足够低的能量下qp权重是粒子-空穴对称的。我们提出用隧穿不对称性作为研究高温超导体中电子非相干机制的工具。
2006-04-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi Arcs in the Superconducting Clustered State for Underdoped Cuprates
用蒙特卡罗方法研究了超导团簇形成态的单粒子谱函数。簇具有相似的SC幅度，但随机分布的相位。在引入淬火无序后，通过与反铁磁性的竞争使该状态稳定。观察到临界温度Tc和团簇形成温度T* 之间的费米弧，类似于铜酸盐的赝能隙态。电弧起源于存在大SC相位差的相邻簇之间的金属区域。
2008-02-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Global Phase Diagram of the High Tc Cuprates
高Tc铜酸盐具有复杂的相图，有许多竞争相。我们提出了一个基于扩展相互作用的投影SO（5）模型的玻色有效量子哈密顿量，它可以从铜氧化物的微观模型中导出。利用平均场论和量子蒙特卡罗模拟得到了该模型的全局相图，由于没有负号问题，这是可能的。我们表明，这种单量子模型可以解释在高Tc铜酸盐中观察到的最显著的特征，不同的铜酸盐家族归因于全球相图中的不同痕迹。实验结果进行了讨论，并提出了新的理论预测。
2004-07-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin excitations in fluctuating stripe phases of doped cuprate superconductors
利用自旋和电荷耦合的唯象晶格模型，我们确定了存在起伏的条纹电荷序时的自旋磁化率。我们假设的电荷波动是缓慢的自旋相比，并结合蒙特卡罗模拟的电荷序参量与精确对角化的自旋扇区。我们的计算统一了静态和波动条纹相的自旋动力学，并支持掺杂铜酸盐超导体中的普遍自旋激发谱的概念。
2006-08-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Temperature dependence of the angle resolved photoemission spectra in the undoped cuprates: self-consistent approach to the t-J-Holstein model
我们开发了一种新的自洽方法来研究角分辨光电子能谱（ARPES）的一个洞的t-J-Holstein模型给出完美的协议与数字精确的Diagrammatic Monte Carlo数据在零温度下的所有制度的电子-声子耦合。推广到有限温度的方法，我们发现，在未掺杂的铜酸盐的ARPES的异常温度依赖性的解释合作的相互作用的耦合的孔的磁波动和强的电子-声子相互作用。
2007-07-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Insensitivity of superconductivity to disorder in the cuprates
利用动态团簇量子Monte Carlo近似，我们研究了局域无序对d波超导稳定性的影响，包括粒子-粒子和粒子-空穴通道中电子关联的影响。随着杂质势的增加，反铁磁自旋关联的增强导致了临界温度的初始升高，随后由于杂质引起的磁矩散射和普通的成对断裂导致了Tc的降低.我们讨论了弱的初始依赖性的Tc杂质浓度的实验相比，铜酸盐。
2009-02-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the origin of the pseudogap in underdoped cuprates
在动力学集团近似下，利用量子蒙特卡罗方法研究了弱掺杂二维哈伯德模型中赝能隙的微观起源。我们比较我们的结果与建议的pseudogap方案。我们所有的数值证据都支持自旋-电荷分离，正如共振价键图中所描述的那样，这是赝能隙行为的原因。“预成对”、准粒子与反铁磁自旋涨落和条纹的耦合等情况与我们的结果不一致。
2002-08-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Lattice distortions, incommensurability, and stripes in the electric model for high-Tc cuprates
基于三带哈伯德模型，研究了高温铜氧化物晶格畸变的条带超导性。利用量子变分蒙特卡罗方法，在晶格畸变的低温四元（LTT）相中确定了一个稳定的非均匀条纹态。基态具有垂直或水平的空穴丰富的阵列共存的几个百分点的晶格畸变诱导的无公度磁性和超导性。超导电性序参量随反铁磁背景的不均匀性振荡，在空穴富集区达到极大值，超导电性凝聚能随掺杂率的降低而降低.
2003-06-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting Puddles and "Colossal'' Effects in Underdoped Cuprates
用传统的Monte Carlo方法研究了铜氧化物中反铁磁（AF）与d波超导竞争的唯象模型。分析表明，铜酸盐可能会表现出各种不同的行为在非常欠掺杂制度：本地共存或一阶过渡之间的竞争订单，条纹，或玻璃态与纳米级超导（SC）水坑。从AF到SC的过渡似乎并不普遍。特别是，玻璃态导致在某些铜酸盐中可能出现类似于锰氧化物中的“热释光”效应。在适当的条件下，非超导铜氧化物可以迅速成为超导的影响，在混合状态的SC水坑的随机取向的相位排列的弱扰动。这些想法的薄膜和光电实验的后果进行了讨论。
2004-11-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Monte Carlo simulation method for Laughlin-like states in a disk geometry
我们讨论了另一种精确的蒙特卡罗方法来计算圆盘几何中分数量子霍尔效应的劳克林态的基态能量和相关量。这种替代方法使我们能够获得准确的散装制度（热力学极限）的各种数量的蒙特卡罗模拟与少量的粒子（远小于所需的标准蒙特卡罗方法）的值。
2007-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Orbital structure of the effective pairing interaction in the high-temperature superconducting cuprates
在高温超导铜氧化物中负责配对的有效相互作用的性质仍然没有解决。这个问题已被广泛研究，使用简化的单带哈伯德模型，它没有明确考虑相关的CuO $_2$平面的轨道自由度。在这里，我们使用一个动态的集团量子Monte Carlo近似研究的轨道结构的配对相互作用的三带哈伯德模型，其中处理的轨道自由度明确。我们发现，相互作用主要是相邻的铜轨道之间的行为，但与显着的额外的重量出现在周围的键合分子氧轨道。通过将这些结果与简单的单能带哈伯德模型的结果进行比较，我们的研究为单能带框架描述铜氧化物的超导电性提供了强有力的支持。
2020-09-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the origin of the Fermi arc phenomena in the underdoped cuprates: signature of KT-type superconducting transition
用蒙特卡罗模拟研究了d波超导体中热相位涨落对电子谱函数$A(k,ω)$的影响。相位自由度由具有内置d波特征的XY型模型来建模。我们发现在高于XY模型的KT转变温度时，$A(k,ω=0)$的费米面上突然出现了脊状结构。这种脊状结构与欠掺杂铜氧化物赝能隙相的费米弧具有相同的特征，是由XY模型的涡旋状相位涨落引起的.
2010-03-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic properties of disordered valence-bond stripes in cuprate superconductors
利用蒙特卡罗模拟方法，计算了二维正方晶格上费米子与集体电荷密度波（CDW）序参量耦合的短程有序条纹态的电子单粒子性质.对于具有d波形状因子的超导键心条纹，我们发现一种价键“玻璃”，它与具有干涉现象的低能准粒子共存，与最近的扫描隧道显微镜（STM）测量欠掺杂BSCCO和CaNaCuOCl一致。与早期的工作一起，我们的计算提供了在STM和磁中子散射中看到的CDW特征之间的联系。
2008-10-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity, nematicity, and charge density wave in high-Tc cuprates: A common thread
为了解决高温$_c$铜氧化物的超导和电荷性质的问题，我们进行了一个扩展的三带金刚砂模型的量子Monte Carlo研究，其中明确包括吸引力之间的相互作用$V_{OO}$氧轨道。在物理相关的参数范围内，我们发现，$V_{OO}$的行为，以强烈增强d-波配对关联的长程部分，具有明显的趋势，形成长程超导秩序的热力学极限。同时，增加$|V_{OO}|$呈现快速增加的电荷结构因子在大多数波矢，特别是附近的$\textbf{q}=(0,0)$，表明显着增强的向列性和电荷密度波。我们的研究结果表明，高T $_c$铜酸盐中氧轨道之间的吸引力是连接其超导和电荷性质的共同线索。
2021-09-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hybrid Monte Carlo Simulation of Graphene on the Hexagonal Lattice
本文提出了一种直接混合蒙特卡罗模拟方法，模拟了六方晶格上的石墨烯。我们比较的模拟结果与精确的结果为一个单位的六角细胞系统，其中的哈密顿量可以解析求解。
2011-01-26 cond-mat.str-el hep-lat
Systematic Comparison and Cross-validation of Fixed-Node Diffusion Monte Carlo and Phaseless Auxiliary-Field Quantum Monte Carlo in Solids
量子蒙特卡罗（QMC）方法是模拟相关电子系统的一些最精确的方法。我们调查的兼容性，优点和缺点的两个这样的方法，即扩散蒙特卡罗（DMC）和量子场蒙特卡罗（AFQMC）。在这两种方法中采用的多行列式试验波函数是使用扰动选择迭代（CIPSI）技术的配置相互作用产生的。在DMC和AFQMC之间的比较研究中，使用CIPSI估计的完全基组全组态相互作用（CBS-FCI）能量作为参考。通过专注于一组典型的有限尺寸的固态系统，我们表明，这两个QMC方法可以系统地收敛到相同的能量，一旦基组效应和系统的偏见已被删除。AFQMC示出了一个小得多的试验波函数比DMC的依赖，同时表现出更大的基组依赖。我们概述了改进这些方法的一些剩余挑战和机遇。
2020-07-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
