Entropy-cooled nonequilibrium states of the Hubbard model
我们表明,最近提出的冷却掺杂机制,可以有效地制备有趣的非平衡态的哈伯德模型。利用非平衡动力学平均场论和一个粒子-空穴对称的设置与偶极激发满和空带,我们产生冷光掺杂莫特绝缘态与尖锐的德鲁德峰的光学电导率,超导态的排斥哈伯德模型与反转的人口,和$η$配对状态的系统中具有大密度的doublons和holon。将熵重新洗牌成满带和空带不仅提供了一种有效的冷却机制,还可以克服热化瓶颈和缓慢的动力学,这些都是在通过耦合到玻色子浴冷却的系统中观察到的。
2022-04-19 cond-mat.str-el
Exact diagonalization study of optical conductivity in two-dimensional Hubbard model
本文应用精确对角化技术研究了二维哈伯德模型中具有周期性边界条件的正方形团簇直到\sqrt{20} X \sqrt{20}格点的光学电导率σ(ω)。20格点团簇的半填充谱分布及其掺杂依赖性与\sqrt{18} X \sqrt{18}团簇相似,但与4 X 4团簇不同.的20个站点的集群的结果使我们能够进行系统的研究的掺杂的光谱重量转移从该区域的莫特间隙激发到较低的能量区域的依赖。我们讨论了在大的在位库仑相互作用下,Drude重量和有效载流子数对电子密度的依赖关系。
2005-07-21 cond-mat.str-el
Exact diagonalization study of the Hubbard-parametrized four-spin ring exchange model on a square lattice
我们利用精确的数值对角化方法研究了正方晶格上$s=1/2$次近邻海森堡反铁磁体的激发谱和动态自旋关联,并从Hubbard展开式中的高阶项引入了额外的4自旋环交换.我们改变了哈伯德模型参数之间的比率,$t/U$,以获得不同的相对强度的交换参数,同时保持电子本地化。Hubbard模型参数已通过有效的环交换耦合,$J_r$,它已在0 $J$和1.5 $J$之间变化。我们发现环交换诱导了从$(π, π)$有序Neèl态到$(π/2, π/2)$有序态的量子相变。该量子临界点通过量子涨落从其平均场值$J_r/J = 2$减小到值$\sim 1.1$。在量子临界点处,动力学关联函数在两个竞争有序向量之间的$q$值处显示出伪连续。
2018-12-11 cond-mat.str-el
Exact diagonalization study of Mott transition in the Hubbard model on an anisotropic triangular lattice
研究了各向异性三角晶格上二维哈伯德模型中的Mott跃迁。我们使用Lanczos精确对角化的有限大小的集群多达18个网站,并计算Drude重量,电荷间隙,双重占有和自旋结构因子。我们平均这些物理量扭曲的边界条件,以减少有限尺寸的影响。我们发现一个签名的莫特过渡的德鲁德重量和/或系统大小上的电荷间隙的依赖。我们还从自旋结构因子的角度考察了反铁磁有序的可能性。结合这些信息,我们提出了一个基态相图,其中有一个金属相和绝缘相之间的反铁磁序的绝缘相。最后,我们将我们的结果与以前的理论研究中报道的结果进行了比较,并讨论了非常规绝缘态的可能性。
2007-07-17 cond-mat.str-el
Drude Weight of the Two-Dimensional Hubbard Model -- Reexamination of Finite-Size Effect in Exact Diagonalization Study --
通过对至多20个格点的团簇进行精确对角化,研究了二维正方格点上哈伯德模型的Drude重量.我们仔细研究有限尺寸的影响,考虑适当的形状的集群和适当的边界条件超越模仿只采用简单的周期性边界条件。我们成功地捕获的德鲁德重量,是成比例的平方孔掺杂浓度的行为。我们目前的结果给出了一致的理解之间的过渡莫特绝缘体和掺杂金属。我们还发现,在频率依赖性的光学电导率,中间间隙的非相干部分出现更快的相干部分,而不敏感的掺杂浓度根据缩放的德鲁德重量。
2007-01-30 cond-mat.str-el
Exact diagonalization of the one dimensional Bose-Hubbard model with local 3-body interactions
本文用精确对角化方法研究了具有局域两体和三体相互作用的扩展Bose-哈伯德模型。的前两个绝缘叶的形状进行了讨论和临界隧穿的绝缘相失去排斥和吸引力的三体相互作用的稳定性的值进行了预测。
2012-07-09 cond-mat.str-el quant-ph
Nonequilibrium transport through the Hubbard dimer
本文利用时间线性框架下的iGKBA方法高效研究双格点哈伯德模型的非平衡谱性质,揭示关联效应导致的谱移动、展宽及瞬态电流振荡抑制,为开放量子系统中关联电子动力学分析提供了新途径。
2025-06-02 cond-mat.str-el
Zero-Temperature Phases of the 2D Hubbard-Holstein Model: A Non-Gaussian Exact Diagonalization Study
我们提出了一种数值方法,它嵌入变分非高斯波函数的方法在精确对角化,允许有效的治疗相关系统的电子-电子和电子-声子相互作用。使用广义极化子变换,我们构造了一个变分波函数,吸收电子和声子之间的纠缠到变分非高斯变换;精确对角化,然后用来处理波函数的电子部分,从而考虑到高阶相关效应超出高斯水平。保持完整的电子希尔伯特空间,复杂性仅增加了一个多项式的比例因子相对于纯电子的精确对角化计算。作为一个例子,我们用这种方法研究了二维Hubbard-Holstein模型的基态性质,证明了自旋有序态和电荷有序态之间存在干涉相.特别是,我们发现其中一个介入相具有很强的电荷磁化率和结合能,但不同于电荷密度波有序态,而另一个介入相在弱耦合下显示超导性。这种方法作为一个通用的框架,可以扩展到处理激发态和动力学,以及广泛的系统,电子-电子和电子-玻色子相互作用。
2020-11-21 cond-mat.str-el
Long-lived nonequilibrium states in the Hubbard model with an electric field
研究了在空间均匀大电场作用下单带哈伯德模型的非平衡态。利用Keldysh非平衡形式,我们在库仑相互作用U中用微扰理论求解了这个问题。我们给出了无限维超立方晶格中最近邻跃迁的电荷流、系统总能量和双占据率的数值计算结果。系统与外部浴槽隔离,处于顺磁状态。我们表明,一个电场脉冲可以驱动系统到一个稳定的非平衡态,这不会演变成一个热态。我们比较了二阶微扰理论(SOPT),自洽二阶微扰理论(SCSOPT)和迭代微扰理论(IPT)的结果。我们还讨论了初始条件的重要性,这是不耦合到外部浴系统。
2014-01-16 cond-mat.str-el
Nonequilibrium Current in the One Dimensional Hubbard Model at Half-Filling
利用自适应含时密度矩阵重整化群方法研究了有限偏压下一维半填充哈伯德模型的非线性输运.对于排斥现场相互作用,莫特绝缘基态的介电击穿载流非平衡稳态时,电压超过电荷间隙清楚地观察到。结果发现,通过进一步增加的电压的电流-电压特性的缩放仅由电荷间隙和缩放曲线表现出几乎线性依赖于电压的斜率被抑制的电子相关。在吸引相互作用的情况下,线性电导是理想电导$2e^2/h$,这与Luttinger液体理论的预测一致。
2010-08-03 cond-mat.str-el
Exact diagonalization of the Hubbard model on graphics processing units
我们在图形处理器(GPU)上用精确对角化方法求解哈伯德模型。我们基准测试我们的GPU程序对一个连续的CPU代码,通过使用Lanczos算法来解决两种情况下的基态能量:一个一维的环和一个二维的正方形晶格。在一维的情况下,我们得到的加速比超过100和60,在单精度和双精度运算,分别。在二维情况下,相应的加速比超过110和70。
2012-06-19 cond-mat.str-el physics.comp-ph
The combined exact diagonalization - ab initio approach and its application to correlated electronic states and Mott-Hubbard localization in nanoscopic systems
本文综述了近年来发展起来的结合精确对角化和从头算方法研究关联体系电子态的EDABI方法,并将其应用于纳米体系。特别是,我们讨论了局域化-离域过渡的电子对应的莫特-哈伯德过渡体系统。结果表明,随着原子间距离的增加,纳米链中电子的统计分布函数从类费米-狄拉克函数演化到类Luttinger液体函数。将Hubbard子带的概念引入到纳米团簇中,对应于分子和有机固体中的HOMO-LUMO分裂。此外,纳米链表现出磁分裂(Slater样),即使没有对称性破缺,因为自旋-自旋相关延伸到整个系统。因此,相关的纳米系统表现出独特的和普遍的功能,这不同于那些分子和无限的系统。这些特征定义了反映纳米尺度上的“莫特物理学”的独特性质。我们还将EDABI方法应用于纳米体系的输运性质。例如,我们表明,粒子-空穴对称性被打破时,通过H2分子的隧穿导电计算。
2006-10-29 cond-mat.str-el
Coulomb blockade and Kondo effect in the electronic structure of Hubbard molecules connected to metallic leads: a finite-temperature exact-diagonalization study
在低偏压极限下,研究了耦合在两个半无限长导线之间的Hubbard小分子的电子结构。为了计算系统的有限温度格林函数,每个引线由一个小的团簇来模拟,因此问题被简化为包括分子和两侧的团簇的有限尺寸系统。铅簇的哈密顿参数的选择,使其嵌入电位与那些半无限的铅松原频率。精确对角化被用来评估有限温度下库仑关联对分子电子性质的影响。根据关键的哈密顿参数,如库仑排斥,单电子跳跃的分子,分子和铅之间的杂交,分子的自能表现出费米液体行为或偏差与有限的低能量散射率。该方法被证明是足够准确地描述形成的近藤共振内的相关引起的赝隙,除了在极低的温度的限制。这些结果表明,该系统可以如何调整之间的库仑阻塞和近藤制度。
2012-08-30 cond-mat.str-el
Parallelization of the exact diagonalization of the t-t'-Hubbard model
本文提出了一种新的并行算法,用于$t-t'$ -哈伯德模型的精确对角化和Lanczos方法。通过调用一个新的计划标记的状态,我们能够获得高达4的加速比在16个节点的IBM SP 2的计算的基态能量和计算的关联函数的几乎线性的加速比。利用该算法,我们广泛地研究了$t-t'$ -哈伯德模型中次近邻跳跃参数$t'$对基态能量和超导关联函数的影响。
1997-09-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Perturbation study of nonequilibrium quasi-particle spectra in an infinite-dimensional Hubbard lattice
本文构造了无限维Hubbard格点的非平衡动力学平均场理论模型.我们通过将物理轨道表示为左($L$)移动和右($R$)移动电子态的叠加来施加非平衡态,并分别具有$μ_L$和$μ_R$的化学势。利用二阶迭代微扰理论计算了准粒子性质随$L$和$R$移动体之间化学势偏差的变化,即$Φ= μ_L - μ_R$ .非平衡准粒子谱的演化被绘制成偏压和温度的函数。在低温极限下,具有重整化费米能级$\varepsilon^0_{QP}$的准粒子态在$Φ\sim\varepsilon^0_{QP}$处消失。二阶微扰理论预言,在库仑参数$U=U_c$处的Mott-绝缘体转变附近,存在另一个临界库仑参数$U_d$($<U_c$),使得当$(\varepsilon^0_{QP})^2\sim a(πk_BT_c)^2+ bΦ_c^2$的临界温度$T_c$,临界偏压$Φ_c$和数值常数$a$和$b$为1时,准粒子态突然被破坏.
2009-04-22 cond-mat.str-el
Canonical Transformation of the Hubbard Model and W=0 Pairing: Comparison with Exact Diagonalization Results
我们最近开发了一个典型的变换的哈伯德和相关的模型,有效的系统的任意大小和全平面,这是特别适合于研究孔配对。在这项工作中,我们表明,精确的对角化结果的一个带哈伯德模型的小集团与周期性边界条件下,同意与我们的正则变换得到的分析。在配对不稳定性的存在下,分析方法使我们能够识别的库珀对。它们是W=0对,也就是说,单重两空穴本征态的哈伯德哈密顿与消失的网站排斥。事实上,我们发现,W=0对的库仑相互作用的影响是动态的小,排斥或吸引力,这取决于填充。
2000-05-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hubbard physics in the symmetric half-filled periodic Anderson-Hubbard model
本文用两种截然不同的方法--有限链上的精确对角化和变分方法--研究对称半填充周期Anderson-哈伯德模型中金属-绝缘体相变的可能性。有了这个目标,我们计算的密度双占据$d$网站作为各种参数的函数。在不存在$f$电子之间的原位库仑相互作用($U_f$)的情况下,这两种方法产生类似的结果。$d$能级的双占据率总是有限的,正如在一维哈伯德模型中一样。有限链上的精确对角化对有限$U_f$给出了相同的结果,而Gutzwiller方法导致临界值($U_d^c$)处的Brinkman-Rice转变,该临界值取决于$U_f$和$V$。
2012-07-02 cond-mat.str-el
Nonequilibrium variational-cluster approach to real-time dynamics in the Fermi-Hubbard model
采用非平衡变分-集团方法研究了一维Fermi-哈伯德模型中双占据态在不同跳变参数快速变化后的实时动力学行为。一个简单的参考系,由孤立的Hubbard二聚体,被用来讨论不同方面的数值实现的方法在非平衡自能泛函理论的一般框架。相对于直接求解欧拉方程,它的时间导数被发现作为数值上易于处理和稳定的条件方程,以固定时间相关的变分参数。
2016-04-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quasiparticle undressing in a dynamic Hubbard model: exact diagonalization study
动力学哈伯德模型是传统哈伯德模型的扩展,用于描述原子轨道双占据时的轨道弛豫。这些模型在一定的参数范围内产生了空穴对和超导性。在这里,我们探讨的变化载体的有效质量和准粒子的重量和在一个和两个粒子的光谱功能,发生在一个动态的哈伯德模型配对后,通过精确对角化的小系统。研究发现,配对与有效质量的降低和准粒子权重的增加有关,表现在单粒子和双粒子谱函数中谱权重从高频到低频的转移。这种“脱衣服”现象类似于在高T_c铜氧化物中的输运、光电发射和光学实验中的观察。这种行为与传统的电子-空穴对称的Holstein型模型具有吸引力的现场相互作用,其中配对与“穿衣”,而不是“解扣”。
2002-04-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Emergent Spatial Textures from Interaction Quenches in the Hubbard Model
University of Virginia(弗吉尼亚大学)
研究揭示Hubbard模型中相互作用淬火导致空间自组织现象,指出均匀非平衡理论的局限性。
2026-01-29 cond-mat.str-el
Non-Fermi-liquid phases in the two-band Hubbard model: Finite-temperature exact diagonalization study of Hund's rule coupling
利用有限温度精确对角化和动力学平均场论研究了包含不同宽度子带的双带哈伯德模型。与量子蒙特卡罗(QMC)方法相比,该方法在低温下仅包括伊辛交换相互作用以避免符号问题,ED允许在相同的基础上处理洪德交换和其他现场库仑相互作用。通过分析作为温度函数的子带自能的低频行为,并与有效单带模型的数值重整化群(NRG)结果进行比较,研究了有限尺寸效应在该方案中的作用.对于半填充,非杂化带,金属和绝缘相分离的绝缘窄和坏金属宽子带的中间混合相。在这个阶段的宽带表现出不同程度的非费米液体行为,这取决于交换相互作用的处理。然而,对于完全的洪德耦合,在费米能级处发现无限的寿命,在没有自旋翻转和对交换的情况下,这个寿命变得有限。新的NRG和以前的QMC/DMFT计算都获得了很好的协议。这些结果表明,有限温度ED/DMFT可能是一个有用的计划,现实的多带材料。
2006-03-21 cond-mat.str-el
Time-dependent spectral properties of photoexcited one-dimensional ionic Hubbard model: an exact diagonalization study
受凝聚态时间分辨非平衡光谱学研究进展的启发,我们利用精确对角化方法研究了一维离子哈伯德模型。该模型适用于有机晶体、过渡金属氧化物或光晶格中的超冷原子。我们实施数值泵浦探测测量来计算随时间变化的电导率和单粒子光谱函数。在一般情况下,短的光激发诱导的金属行为印记作为一个德鲁德峰的电导率或间隙中的态密度。在莫特绝缘体中,我们发现诱导Drude峰在泵浦频率及其二次谐波处振荡。前者来自于电流的振荡,后者来自于单光子和三光子激发态的干涉。在带状绝缘体中,Drude峰仅在泵浦频率处振荡,并且诸如双占有率之类的量不振荡。由于多光子激发态的简并,导致了二次谐波振荡的消失。在两个绝缘体的间隙态密度与德鲁德重量和弱泵浦的能量吸收。强抽运导致能隙内态密度的饱和和莫特区Drude重量的抑制。我们还检查了上述特征对于中间参数范围内的绝缘体是稳健的。我们的研究表明了两种不同绝缘体中多光子激发态的不同性质。
2019-12-19 cond-mat.str-el
Dynamical correlations and nonequilibrium sum rules in photodoped Hubbard ladders
School of Physical Sciences, The Open University(开放大学物理科学学院);PASQAL SAS(帕斯卡尔公司);Condensed matter physics and Material Science Division, Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室凝聚态物理与材料科学部)
研究光泵下半填Hubbard阶梯的非平衡动力学响应,揭示光泵方向对磁有序和电荷相关性的影响,展示谱权重从反铁磁自旋响应转移到低能电荷响应的过程。
2026-02-06 cond-mat.str-el
Nonequilibrium dynamical mean-field theory based on weak-coupling perturbation expansions: Application to dynamical symmetry breaking in the Hubbard model
讨论了弱耦合微扰理论作为非平衡动力学平均场论杂质解的一般形式和有效性。该方法的实施和测试中的哈伯德模型,使用扩展到第四阶的顺磁相在半填充和第三阶的反铁磁和顺磁相远离半填充。我们探讨了各种类型的弱耦合展开,并检查平衡和非平衡问题的方法的准确性和适用性。我们发现,在大多数情况下,当地的自能图,包括所有的蝌蚪图相对于外斯格林函数(裸图扩展)的扩展比其他计划,如自洽微扰理论使用充分相互作用的格林函数(粗体图扩展)给出更准确的结果。在半填充顺磁相,四阶裸膨胀改善了弱耦合制度中的二阶膨胀的结果,而这两种膨胀突然失败,在一些中间的相互作用强度。高阶裸微扰在半填充附近的反铁磁相中特别有利。利用非平衡动力学平均场论中的三阶裸微扰展开,研究了哈伯德模型中由相互作用斜坡引起的顺磁相到反铁磁相的动力学对称破缺.结果表明,序参量在经历初始指数增长后,在非热学值附近出现振幅振荡,然后缓慢地向热学值漂移。瞬态动力学似乎是由一个非热临界点,与一个非热普适类,这是不同于传统的金斯堡-朗道理论。
2014-05-29 cond-mat.str-el
Thermodynamic properties of a Hubbard model on a cubic cluster - exact diagonalization study at quarter filling
我们研究了一个零维,立方集团与哈伯德哈密顿描述的热力学,集中我们的兴趣在磁性。被认为是顺磁性的研究集群的范围。结果是通过精确数值对角化得到的。讨论了熵、比热、磁化率、自旋-自旋关联和双占有率等热力学量。特别强调的是把当地最大值的比热和敏感性,这是分析肖特基异常的行为。
2016-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Exact diagonalization analysis of the Anderson-Hubbard model and comparison to real-space self-consistent Hartree-Fock solutions
我们得到了具有周期性边界条件的4 × 4晶格上不同电子填充的Anderson-哈伯德模型的精确基态波函数-对于1/2填充,这样的基态大约有1.66亿个态。当与不相关的基态(Hubbard相互作用设置为零)相比时,我们发现了由于Hubbard相互作用而非常有效地屏蔽电荷均匀性的强有力的证据。我们已经成功地模拟了这些局部电荷密度使用一个非相互作用的模型与静态屏蔽的杂质电位。此外,我们比较了这种波函数的自洽实空间的非限制性Hartree-Fock解决方案,并发现这些近似的基态波函数是非常成功的再现本地电荷密度,并可能表明偶极回流在产生一个新的金属态在两个维度的作用。
2007-11-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Quantum Monte Carlo and exact diagonalization study of a dynamic Hubbard model
本文用数值方法研究了自旋为1/2自由度的电子局域耦合的一维模型。该模型是一类$dynamic$ $Hubbard$ $models$,它描述了由于电子-电子相互作用引起的双电子占据后原子轨道的弛豫。我们研究的参数政权配对发生在这个模型中的精确对角化的小集群。世界线量子蒙特卡罗模拟支持更大的系统精确对角化的结果,并表明,动能降低时,配对发生。通过近似解析计算得到的这个模型和其他同类模型的定性物理是,即使在有效的现场相互作用是强烈排斥的参数制度下,超导性也会通过孔脱衣服发生。我们的数值结果证实了预期的定性行为,并表明配对将发生在一个大大大于参数制度比预测的近似低能量有效哈密顿量。
2002-05-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin correlations in the bilayer Hubbard model with perpendicular electric field
该研究提出双粒子自洽方法的非平衡稳态实现,满足Mermin-Wagner定理且无需解析延拓即可计算谱性质,揭示了垂直电场下双层Hubbard模型层间自旋关联的反铁磁-铁磁转变机制。
2023-12-25 cond-mat.str-el
"Spin-Disentangled" Exact Diagonalization of Repulsive Hubbard Systems: Superconducting Pair Propagation
通过一种新的精确对角化技术,我们表明,束缚对之间的排斥哈伯德集群在超导的方式传播。必须处理的矩阵的大小取决于费米子组态的数量{ \em per spin},其数量级为希尔伯特空间总大小的平方根。我们使用由弱O-O键连接的CuO $_{4}$单元来模拟铜氧化物中的面间耦合和c轴超导电性。Cu $_{2}$ O $_{8}$和Cu $_{3}$ O $_{12}$的数值结果提示了一种新的描述束缚对传播和三维几何中超导磁通量子化的解析方案。
2002-10-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con physics.comp-ph
Exact Diagonalization library for quantum electron models
提出了一个精确对角化C++模板库(EDLib),用于求解量子电子模型,包括单带有限Hubbard团簇和多轨道杂质Anderson模型。可以使用EDLib计算的观测量是单粒子格林函数和自旋-自旋关联函数。该代码提供了三种不同类型的哈密顿矩阵存储,可以根据模型进行选择。
2017-01-19 cond-mat.str-el
Exact Diagonalization Study of an Extended Hubbard Model for a Cubic Cluster at Quarter Filling
本文用精确对角化方法刻画了四分之一填充八格点立方团簇的热力学性质。特别强调的是把这样的响应函数的行为,如比热和磁化率。该系统是仿照扩展的哈伯德模型,其中包括电子之间的第一和第二最近的邻居,以及库仑相互作用,现场和最近的邻居网站之间的跳跃。第二近邻之间的跳跃和最近的邻居之间的库仑相互作用的热力学响应函数的温度依赖性的重要性进行了分析。特别是,肖特基模型的预测进行了比较,基于全能谱的计算。
2016-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
HubbardNet: Efficient Predictions of the Bose-Hubbard Model Spectrum with Deep Neural Networks
提出HubbardNet深度神经网络模型,变分求解玻色-哈伯德模型基态与激发态,单次训练得到能谱解析函数,识别莫特绝缘体和超流体相,与精确对角化高度一致且计算扩展性更优。
2023-03-25 cond-mat.str-el
Machine learning density functional theory for the Hubbard model
复杂多体晶格模型的解通常可以通过定义问题的相关密度的能量泛函来找到。例如,在哈伯德模型的情况下,自旋分辨的位置占据足以描述系统的总能量。类似于标准的密度泛函理论,然而,确切的功能是未知的,需要制定适当的近似。通过使用在精确对角化结果上训练的深度学习神经网络,我们证明了可以为哈伯德模型构建精确的泛函。特别是,我们表明,神经网络返回的基态能量数值上无法区分从精确对角化,最重要的是,功能满足两个Hohenberg-Kohn定理:对于一个给定的基态密度,它产生的外部潜力,它是完全变分的网站占领。
2018-10-30 cond-mat.str-el
Nonthermal antiferromagnetic order and nonequilibrium criticality in the Hubbard model
利用非平衡动力学平均场论研究了费米子哈伯德模型中由相互作用猝灭驱动的从反铁磁到顺磁的动力学相变。我们确定了两个动态的过渡点,其中的松弛行为发生定性的变化:一个对应于热相变,在该相变的序参量衰减临界缓慢的幂律$\propto t^{-1/2}$,另一个是连接到非热反铁磁秩序的存在与有效温度高于热临界温度的系统。振幅模式的频率外推到零,因为一个接近非热(准)临界点,热化显着延迟的非热状态的捕获。非热序的缓慢弛豫之后是更快的热化过程。
2013-04-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Multiconfiguration time-dependent Hartree impurity solver for nonequilibrium dynamical mean-field theory
非平衡态动力学场论(DMFT)从一个由单一杂质组成的有效模型出发,通过获得相关晶格模型的局部关联函数,求解相关晶格模型。最近发展的从Keldysh时间轮廓到含时单杂质Anderson模型(SIAM)的杂质问题的映射[C。Gramsch等人,Phys.Rev.B88,235106(2013)]允许在非平衡DMFT的背景下使用基于波函数的方法。在此映射中,DMFT模拟中的长时间变得可通过增加浴轨道的数量来访问,这需要有效表示时间依赖的SIAM波函数。这些可以通过多配置时间相关Hartree(MCTDH)方法及其多层扩展来实现。我们发现,MCTDH优于精确对角化的大浴,后者的方法仍然触手可及,并允许计算SIAMs超出系统的大小访问精确对角化。此外,我们说明了自洽的两次杂质格林函数的计算内的MCTDH第二量子化表示。
2014-07-24 cond-mat.str-el
Nonequilibrium dynamics in the one-dimensional Fermi-Hubbard model: A comparison of the nonequilibrium Green functions approach and the density matrix renormalization group method
格点系统中强关联费米子的非平衡动力学在凝聚态和超冷原子-气体社区中引起了相当大的兴趣。虽然近年来实验取得了显着的进展,但仍然需要进一步发展理论工具,以解释非平衡条件和强相关性。例如,基于密度矩阵重整化群(DMRG)方法的时间相关理论量子方法主要应用于一维设置。最近,已经提出了基于非平衡格林函数(NEGF)的费米子膨胀的二维量子模拟[Schluenzen等人,Phys. Rev. B 93,035107(2016)],其显示出与实验的极好一致性。在这里,我们提出了一个广泛的比较NEGF的方法,数值准确的DMRG结果。结果表明,NEGF是一个可靠的理论工具,在任意尺寸的弱到中等耦合强度,并使长时间的模拟成为可能。这是对DMRG模拟的补充,DMRG模拟在强耦合时特别有效。
2017-02-07 cond-mat.str-el quant-ph
Metal-insulator transition in the 2D Hubbard model: dual fermion approach with the Lanczos exact diagonalization
本文利用梯形对偶费米子近似(LDFA),结合态密度函数和谱函数,重新讨论了正方晶格哈伯德模型在半填充时的金属-绝缘体相变。为此,提出了一种新的二体格林函数的预解式表达式,为用Lanczos精确对角化(ED)方法计算局部顶点函数提供了一种简单有效的方法.这使得有可能使用Lanczos ED方法作为LDFA的有效杂质Anderson模型的求解器,开辟了访问这些微扰扩展的动力学平均场论的低温和获得准确的DOS和频谱函数的实际频率轴上的最大熵方法的一个新的变种。研究发现,对于$U\le 3.5t$,随着温度的降低,由于反铁磁关联在谱函数的准粒子峰中产生赝能隙,赝能隙的形成发生在X点$[k=(π,0)]$,扩展到费米面,并在M $_2$终止.几乎同时产生的赝能隙和费米液体功能的损失是一致的斯莱特制度的预期。虽然赝能隙仍然出现在$U\ge 4.0t$的类粒子单峰中,但费米表面上的费米液体特征已经在更高的温度下部分丧失,正如Mott-Heisenberg制度中所预期的那样,其中局部自旋在高温下预先形成。一个尖锐的交叉从pseudogap阶段莫特绝缘体在有限的$U^{*} \approx 4.7t$被发现发生的温度以下的pseudogap形成类似于以前的研究与非线性$σ$模型的方法。
2019-05-21 cond-mat.str-el
Nonequilibrium dynamics of the Hubbard dimer
本文用非平衡Green函数研究双位点Hubbard模型绝热切换动力学,比较KBE与GKBA,并按Bethe-Salpeter通道分析second Born、$T$-matrix、$GW$及parquet近似。
2024-01-20 cond-mat.str-el
Thermodynamics of a 4-site Hubbard model by analytical diagonalization
利用守恒定律,将一个耦合到z方向外部磁场中粒子池的四位哈伯德模型对角化。计算了本征值和本征态与相互作用强度、化学势和磁场的解析关系。它表明,低温行为是由一个微妙的相互作用,在电子数和自旋不同的许多粒子状态之间的电子密度是远离半填充。计算了巨配分和,给出了比热、磁化率以及各种关联函数和谱函数与相互作用强度、电子占据和外加磁场的关系。此外,还计算了巨正则系综和正则系综的磁化率交叉点。它们证实了Vollhardt [1]所预言的普遍价值。
2001-01-31 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Effects of frustration on the nonequilibrium dynamics of photo-excited lattice systems
本文从理论上研究了半满二维哈伯德模型中晶格几何对光激发载流子非平衡动力学的影响。使用非平衡态的动力学簇近似的推广,我们比较了在三角形晶格和正方形晶格配置之间插值的晶格中的弛豫动力学,从而揭示了几何挫折在这些强相关的非平衡态系统中的作用。特别是,我们表明,冷却效果所产生的无序的自旋背景是不太有效的三角形的情况下,因为挫折。这表现在光掺杂群体的较长弛豫时间,如通过时间分辨的光发射信号测量的,以及在哈伯德带内热化之后的非热稳态中的光掺杂载流子的较高有效温度。
2020-05-24 cond-mat.str-el
Organization of the Hilbert Space for Exact Diagonalization of Hubbard Model
本文提出了一种替代目前广泛使用的用H. Q. Lin和J.E. Gubernatis [计算机] 7,400(1993)],其中$I_{\uparrow}$、$I_{\downarrow}$和$I$分别是自旋向上、自旋向下以及自旋向上和自旋向下电子的占据模式的二进制表示的整数等价物,其中$M$是位点数。我们一次只计算和存储$I_{\uparrow}$或$I_{\downarrow}$,以生成完整的哈密顿矩阵。给出为${\cal{I}}_{\downarrow}\otimes{\bf{H}_{\uparrow}} \oplus {\bf{H}_{\downarrow}}\otimes{\cal{I}}_{\uparrow}$的哈密顿矩阵的非对角部分使用自底向上的方法通过计算小矩阵${\bf{H}_{\uparrow}}$(上自旋跳跃哈密顿)和${\bf{H}_{\downarrow}}$(下自旋跳跃哈密顿)并且然后与相应的单位矩阵${\cal{I}}_{\downarrow}$和${\cal{I}}_{\uparrow}$形成张量积来生成,从而节省大量的计算时间和存储器。我们发现,总的CPU时间来产生的非对角部分的哈密顿矩阵使用新的一个自旋配置基础计划减少了约一个数量级相比,两个自旋配置基础计划。本方案被证明是固有的并行化。讨论了它在非线性系统、格林函数计算和DMFT过程中杂质求解部…
2015-03-23 cond-mat.str-el
Optimized phonon approach for the diagonalization of electron-phonon problems
结合密度矩阵和Lanczos算法,提出了一种新的优化声子方法,用于相互作用电子-声子系统的数值对角化。我们通过计算一维Holstein-哈伯德模型中双极化子形成的相图和半填充的一维Holstein模型中无自旋费米子金属相的Luttinger参数,证明了这种方法的可靠性.
2000-03-08 cond-mat.str-el
Distributional exact diagonalization formalism for quantum impurity models
我们开发了一种方法来计算耦合到一个连续浴量子杂质的自能随机生成的分布有限安德森模型,解决了精确对角化,使用非相互作用的局部谱函数作为概率分布的采样。该方法使计算的全解析自能和单粒子格林函数在复频率平面,没有解析延续,并可用于有限和零温度在任意填充。计算结果与用动态平均场论(DMFT)计算单杂质Anderson模型和双轨道哈伯德模型的虚频数据以及用数值重整化群计算单带哈伯德模型自能的实频数据符合得很好.该方法应适用于广泛的量子杂质模型,特别是有用的,当高精度的实际频率的结果寻求。
2012-09-12 cond-mat.str-el
Binding of holes and competing spin-charge order in simple and extended Hubbard model on cylindrical lattice: An exact diagonalization study
研究通过精确对角化分析简单和扩展Hubbard模型,揭示了空穴结合与竞争自旋-电荷序的机制,以及非局域库仑相互作用对关联电子系统的影响。
2025-12-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Simulation Meets Nonequilibrium Dynamical Mean Field Theory: Exploring the Periodically Driven, Strongly Correlated Fermi-Hubbard Model
通过研究周期驱动的Fermi-哈伯德模型中双占据的时间演化,对非平衡动力学平均场论和光晶格实验进行了从头算比较。对于非共振驱动,有效的静态哈密顿量的描述的有效性范围被确定,并证明其故障由于能量吸收接近共振。对于近共振驱动,我们研究了驱动振幅变化的响应,并发现了一个不对称的激发谱相对于失谐。在一般情况下,我们发现很好的协议之间的实验和理论,交叉验证的实验和数值方法在一个强相关的非平衡系统。
2019-12-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
New theoretical approaches for correlated systems in nonequilibrium
我们回顾了非平衡态量子多粒子相互作用理论的最新进展。我们主要集中在非平衡流方程方法和动力学平均场论(DMFT)的推广。在非平衡流方程方法中,首先迭代地对角化哈密顿量,在该对角基中执行时间演化,然后变换回原始基,从而避免了具有随时间线性增长的误差的直接扰动展开。在非平衡DMFT中,另一方面,哈伯德模型可以映射到一个依赖于时间的自洽单点问题。我们讨论了Kondo模型中非线性输运的流方程方法的结果,以及这种方法在铁磁Kondo模型和哈伯德模型中相互作用猝灭后的弛豫行为的进一步应用。对于哈伯德模型中的相互作用猝灭,我们也用量子蒙特卡罗模拟得到了数值DMFT结果。与流动方程方法一致,他们表明,弱耦合系统松弛到一个“prethermalized”的中间状态,而不是快速热化。讨论了用广义Gibbs系综描述非热定态。
2010-05-27 cond-mat.str-el
Interaction Quench in the Hubbard model
受最近在超冷原子气体中探索相互作用量子多体系统的非平衡动力学的实验的启发,我们研究了朗道费米液体范式的相反极限:我们研究了具有突然相互作用猝灭的哈伯德模型,即相互作用在时间t=0时被打开。利用流方程方法,我们能够研究系统展开中弱相互作用U的实时动力学,并发现三个明显分离的时间区域:i)准粒子形成的关联的初始建立。ii)类似于具有非平衡准粒子分布函数的零温度费米液体的中间准稳态区域。iii)由量子玻尔兹曼方程描述的长时间限制,导致温度T与U成比例的热化。
2008-05-09 cond-mat.str-el
Discontinuous transition of molecular-hydrogen chain to the quasi-atomic state: Exact diagonalization - ab initio approach
我们以直接和严格的方式获得了从稳定的分子氢$nH_2$单链到准原子双链$2nH$态的跃迁。我们设计了一个原始的方法组成的一个确切的对角化在Fock空间结合从头调整的相关状态中的单粒子波函数。在这种方法中,完全不会出现众所周知的重复计算粒子间相互作用的问题。该转变是强烈不连续的,并且甚至对于可能处理的相对短的链($n=3\div6$)也出现。作为施加力的函数的转变的签名是平衡分子内距离的不连续变化。Hubbard比$U/W$的相应变化反映了原子化的Mott-Hubbard转变方面。的过渡关系的莫特标准的绝缘体-金属过渡的普遍特征也被注意到。因此,电子关联的作用是具有根本意义的。
2015-10-20 cond-mat.str-el
Pump-probe spectroscopy of the one-dimensional extended Hubbard model at half filling
该研究利用含时张量网络算法,模拟半填充一维扩展哈伯德模型的泵浦-探测光谱,揭示SDW和CDW相中非平衡光导率的新态及其起源,为实验提供直接比较的理论依据。
2023-11-15 cond-mat.str-el
Exact Nonequilibrium Steady State of an Open Hubbard Chain
本文讨论了由局域在链端的马尔可夫非相干过程驱动的开费米哈伯德链的载流非平衡定态。给出了任意耦合参数下精确多体密度算符的显式形式。矩阵产品形式的解决方案的结构编码在一个新的图解技术,应允许推广到其他可积非平衡模型。
2013-12-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el nlin.SI
From the Hubbard to the SO(5) Ladder: A Numerical Study
本文用量子蒙特卡罗和精确对角化方法研究了两条腿梯子上的哈伯德哈密顿量。当$V$..给出了低能激发谱从纯Hubbard阶梯到SO(5)阶梯的演化过程。结果表明,纯Hubbard阶梯中的低能激发具有近似的SO(5)对称性。
1998-04-27 cond-mat.str-el
Nonequilibrium spectral moment sum rules of the Holstein-Hubbard model
本文导出了一个计算含时算符在Heisenberg表象中的${\rm n}$阶导数的一般方法,并利用这个方法计算了一个由Holstein-哈伯德模型描述的系统的延迟电子格林函数和自能的第零到第三谱矩和规则,该模型允许所有参数在空间和时间上任意变化(包括空间均匀的电场和参数猝灭)。对于一个非线性不变(但依赖于时间)的哈密顿量,我们还提供了动量空间中的求和规则。求和规则可以应用于各种不同的现象,如时间分辨角分辨光电子能谱和基准的数值多体计算的准确性。这项工作还纠正了一些错误,发现在较早的工作更简单的模型。
2021-08-07 cond-mat.str-el quant-ph
Nonequilibrium many-body dynamics along a dissipative Hubbard chain: Symmetries and Quantum Monte Carlo simulations
在耗散哈伯德模型下研究了声子环境下一维链上关联电荷转移的非平衡动力学。对于无处不在的自旋玻色子模型的推广,详细分析了对称性的关键作用,并识别了相应的不变子空间。它示出的时间演化通常发生在每个分离子空间独立地导致,例如渐近到一个非玻尔兹曼平衡态。在此基础上,利用改进的实时量子蒙特卡罗方法,得到了两个相互作用电子的显式结果。在非相干制度的多体动力学到同构的单粒子运动的适当映射允许的速率方程的数值数据的近似描述。这些结果可能会导致新的控制方案的电荷输运在定制的量子系统,例如分子链或量子点阵列。
2006-05-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Nonequilibrium dynamical mean-field calculations based on the non-crossing approximation and its generalizations
本文利用原子极限附近的自洽微扰展开,解决了哈伯德模型的非平衡动力学平均场论中的杂质问题。虽然最低阶,称为非交叉近似(NCA),是可靠的,只有当相互作用U是远远大于带宽,低阶修正的NCA原来是足以重现数值精确的蒙特卡罗结果在一个广泛的参数范围内,覆盖绝缘相和金属绝缘体交叉制度在不太低的温度。作为微扰强耦合杂质解的一个应用,我们研究了哈伯德模型中Mott绝缘相的二重占据对相互作用或跳跃的动力学变化的响应,这种技术已被用作超冷费米子气体中Mott绝缘态的探针。
2010-05-11 cond-mat.str-el