Green's function methods for single molecule junctions
我们提出了一个简短的教学回顾理论格林函数方法适用于开放量子系统的平衡一般，特别是单分子结。我们简要介绍了分子电子学的实验进展，然后讨论不同的理论方法。然后，我们专注于格林函数方法。控制物理学的两个特征能量尺度是结内的多体相互作用和分子接触耦合。因此，我们讨论弱相互作用和弱耦合，作为两个限制，可以方便地处理内，分别是标准的非平衡格林函数（NEGF）方法和它的多体风味（pseudoparticle和哈伯德NEGF）。我们认为，中间制度，其中两个能量尺度是可比的，在许多情况下，可以有效地处理内最近推出的超微扰双费米子的方法。最后，我们审查的方法，超越这些分析可访问的限制，体现了最近的发展，在数值精确的方法的基础上格林函数。
2020-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.chem-ph
Nonperturbative Green's function technique for nonequilibrium steady state
非微扰动力学理论在研究定态量子杂质系统的输运方面具有独特的优势。在这里，我们开发了一种新的方法来获得延迟格林函数表示的预解形式。我们使用海森堡图像，以促进动力学理论，并提出了一个新的系统的方法收集的基向量跨越刘维空间，这是最关键的一步，在获得预解格林函数。我们得到了研究单杂质单库和双库Anderson模型的所有线性无关基向量。后者是一个适当的模型，用于研究近藤现象在稳态时施加偏压。这是理论凝聚态物理中的一个长期课题。
2009-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Condensed Matter Laboratory: new application for quantum simulation
本文介绍了凝聚态物质实验室（CML）应用密度泛函理论模拟固体和纳米结构，计算它们的不同性质，并利用紧束缚近似下的格林函数理论计算不同体系的声子和自旋相关或独立的电子性质。此外，它可以用于使用统计力学计算固体和纳米结构的热力学性质。CML是一个跨平台的应用程序，具有用户友好且易于使用的图形用户界面设计。该应用程序是用c++和fortran编写的，具有并行处理能力。为了显示这种应用的灵活性，提出了一些原因。
2016-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Efficient numerical method for evaluating normal and anomalous time-domain equilibrium Green's functions in inhomogeneous systems
在这项工作中，我们开发了EPOCH：正交多项式CHain的平衡计算器，这是一种计算效率高的方法来计算与时间相关的平衡格林函数，包括超导体的反常格林函数，以捕获大型非均匀系统的时间演化。EPOCH方法推广了量子化学中的切比雪夫波包传播方法，并有效地结合了平衡量子凝聚态系统所需的费米-狄拉克统计。EPOCH的计算成本仅在系统自由度中线性缩放，从而也为非常大的系统生成极其有效的算法。我们通过计算二维和三维超导体-正常金属界面附近激发的时间演变，捕获透射以及正常和Andreev反射，展示了EPOCH方法的强大功能。
2021-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
True, quasi and unstable Nambu Goldstone modes of the twodimensional Bose Einstein condensed magnetoexcitons
在Bogoliubov准平均理论的框架下，研究了波矢为零的玻色-爱因斯坦凝聚体中二维磁激子的集体元激发。位于最低朗道能级的电子和空穴的哈密顿量包含由于粒子到激发朗道能级和返回的虚量子跃迁而产生的补充相互作用。结果，磁激子零波数之间的相互作用并不消失，它们的BEC变得稳定。能谱只包含一个无间隙的，真正的第二类南布戈德斯通模式，在小的波数值描述的光学等离子体激元型振荡的波数平方成正比。有两个激子类型的分支对应于正常和异常的格林函数。这两种模式的间隙与roton型段在中间值的波矢量，可以命名为准NG模式。第四个分支是声学等离子体激元型模式，在波矢的小值和中间值的区域中具有绝对不稳定性。所有分支在波矢量的大值处具有饱和型依赖性。真NG模的数目和种类与对称性破缺算符的数目一致。
2013-04-26 cond-mat.mes-hall
Nonlinear optical spectroscopy of open quantum systems
本文比较标准非线性光学光谱的微扰展开与NEGF的微扰图解法，指出开放量子系统光谱应采用更一般的格林函数表述。
2024-12-14 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph physics.optics
Microscopic Green's function approach for generalized Dirac Hamiltonians
针对狄拉克材料输运研究，提出一种解析计算微观格林函数的通用方法，适用于不同边缘的二维层，并在锗烯等材料上验证，为输运实验提供解析工具。
2023-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological Floquet Green's function zeros
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；New York University（纽约大学）
研究拓扑布洛赫系统的格林函数零点，提出基于布洛赫格林函数的拓扑不变量，并探讨其在数字量子模拟器中的实现。
2026-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Enabling Ab-Initio Molecular Dynamics under Bias: The CP2K+SMEAGOL Interface for Integrating Density Functional Theory and Non-Equilibrium Green Functions
Imperial College London（帝国理工学院）；University of Lincoln（林肯大学）
本文提出CP2K与SMEAGOL的新接口，实现DFT-NEGF下的电流诱导力，并验证于多种系统，首次实现大规模凝聚相系统在偏压下的分子动力学模拟。
2024-06-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Wigner-Weyl calculus in Keldysh technique
本文在Keldysh方法的框架下讨论了凝聚态/量子场系统的非平衡动力学。为了处理非齐次系统，我们使用Wigner-Weyl形式主义。以霍尔电导率为例，说明了这两种方法的统一性。我们通过维格纳变换的两点格林函数表示霍尔电导率。我们演示了如何将这个表达式简化为零温度下热平衡的拓扑数。同时，在有限温度和非平衡条件下，拓扑不变性都丧失了。此外，霍尔电导率变得敏感的相互作用的修正。
2021-04-19 cond-mat.mes-hall
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
Floquet Green's functions for lattice electrons driven by Gaussian quantum light
Tohoku University（东北大学）
该研究构建了高斯量子光驱动格点电子的弗洛凯格林函数理论框架，经数值计算发现量子光源可带来超出经典驱动的修正，为量子弗洛凯工程提供支撑。
2026-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.optics
Classical and quantum spreading of a charge pulse
随着射频装置技术的进步，高频量子输运实验已经从理论走向实验室。到目前为止，用于处理这些问题的标准理论方法数值-称为Keldysh或NEGF（非平衡格林函数）形式主义-还没有很成功，主要是因为一个令人望而却步的计算成本。我们提出了一个非平衡格林函数技术的电子波函数的系统中的能量-时间表示。我们得到的数值算法现在与模拟的时间和系统的体积成线性关系，并且使得模拟具有10^5 - 10^6个原子/位置的系统是可行的。我们说明我们的方法与传播和传播的电荷脉冲在量子霍尔制度。我们确定了一个经典的和一个量子政权的传播，这取决于脉冲中包含的粒子的数量。这个数值实验是对量子力学教科书中讨论的高斯波包扩散的凝聚态模拟。
2014-07-15 cond-mat.mes-hall
Bridging nano-optics and condensed matter formalisms in a unified description of inelastic scattering of relativistic electron beams
在过去的几十年里，电子能量损失谱（EELS）领域的实验突破蓬勃发展，引发了各种理论的发展。这些必须处理完全不同的情况，从原子分辨的声子映射到通过表面等离子体映射的电子圆二色性。所有这些都依赖于非常不同的物理近似值，尽管早期尝试这样做，但尚未得到调和。作为在这个方向上的努力，我们报告的发展标量相对论量子电动力学（QED）的方法的非弹性散射的快电子。这个理论可以适用于描述所有现代EELS实验，并在相关近似下，可以减少到任何最后的EELS理论。为此，本文介绍了与电子非弹性散射有关的标量相对论QED的基本理论和研究现状。然后，我们给出了一个明确的关系，两个一次拮抗剂描述的EELS，延迟绿色并矢，通常适用于描述光子激发和准静态混合动态形状因子（MDFF），更适合于描述核心电子激发的材料。然后，我们使用这个理论建立两个重要的EELS相关方程。第一个与空间分辨EELS光子传播和传入和传出的电子束波函数的虚部，合成最常见的理论分析空间分辨EELS实验。第二个结果表明，电子束密度矩阵的演化与互相干张量成正比，证明了在相当普遍的情况下，目标中的电磁相关性会印刻在探测电子束的相干特性中。
2020-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Geometry, anomaly, topology, and transport in Weyl fermions
本综述探讨了Weyl半金属中电子输运的最新进展，通过几何与拓扑概念、手性反常及超越标准弛豫时间近似的输运理论，结合应变与磁场效应，综合理论与实验全面解析了其复杂的输运行为。
2024-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Nanoscience Perspective on Disorder Modifications of Superconducting Critical Temperature
超导性可以通过与随机性、无序、结构缺陷和其他类似的物理效应相关的各种效应来改变。它们对超导电性的影响是重要的，因为这种影响是某些材料系统制备所固有的，或者可能是有意产生的。在这项工作中，我们表明在库珀不稳定性关系的背景下，通过杂质引入无序可能会导致临界温度的增加。这是一个古老的主题，几十年前就已经从更简单的物质（包括金属合金材料）的角度进行了讨论。今天，随着材料科学、纳米科学以及材料和器件的原子级制备的进步，这一主题应该重新审视。这就是我们在这里的目的，特别是考虑到最近在金属-绝缘体转变领域的一些发现，将在这里进行讨论。利用凝聚态物质的多体量子理论，利用量子格林函数、偏振函数（关联函数）和顶点函数，导出临界温度的解析公式，可以迅速地得到一个可识别的、与Bardeen-Cooper-Schrieffer理论相联系的临界温度的公式。读者将发现使用微扰费曼图解技术，有限温度松原格林函数，量子微扰推导没有图表。
2018-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
