Two-dimensional Hubbard-Holstein bipolaron
我们提出了一个图形的Monte Carlo研究的性质的Hubbard-Holstein双极化子在二维正方形晶格。当库仑斥力U很小,电子-声子相互作用增大,且达到一个比轻极化子到重极化子跃迁所对应的值小两倍的值时,系统从两个弱束缚轻极化子形成的状态急剧跃迁到一个重的、强束缚的在位双极化子。除了这个相当传统的双极化子一个新的双极化子状态被发现为大U在中间和大的电子-声子耦合,对应于两个极化子绑定在最近的邻居网站。我们讨论了不同双极化子态的性质以及从一个态到另一个态的跃迁。我们给出了由电子-声子耦合和U定义的参数空间中的相图。我们的数值方法不使用任何人工近似,可以很容易地修改到其他双极化子模型与更长的范围的电子-声子和/或电子-电子相互作用。
2004-01-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity of bipolarons from quadratic electron-phonon interaction
研究二次电子–声子相互作用下双极化子的形成与超导性,通过含Hubbard及长程Coulomb排斥的数值精确解,揭示声子频率显著提高时$T_c/\Omega$可远超线性EPI预期。
2025-01-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bipolarons from long range interactions: Singlet and triplet pairs in the screened Hubbard-Froehlich model on the chain
我们提出了一个连续时间量子蒙特卡罗算法的屏蔽Hubbard-Froehlich双极化子的细节。在考虑库仑排斥的情况下,模拟了具有任意相互作用范围的一维双极化子,在参数空间的综合考察下,计算了双极化子的有效质量、结合能、声子总数、质量同位素指数和双极化子半径.我们讨论的范围内的电子-声子相互作用的作用,展示了从Holstein到Froehlich双极化子的演变,我们比较了单重态和三重态配对的双极化子的性质。最后,我们提出了模拟的双极化子色散。的Froehlich双极化子的带宽被发现是广泛的,和带宽的减少,因为两个极化子绑定成一个双极化子被发现是远远不如在荷斯坦相互作用的情况下迅速。从远程电子-声子相互作用形成的双极化子的性质,如光强约束双极化子和位点间配对时,库仑排斥是大的,被发现是强大的,对屏蔽,与荷尔斯泰因和筛选Froehlich双极化子之间的定性差异,发现即使在一个单一的晶格站点内筛选的相互作用。
2009-04-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Robustness of bipolaronic superconductivity to electron-density-phonon coupling
本文利用无偏 Diagrammatic Monte Carlo 方法研究正方晶格中 Holstein 与键 SSH 声子耦合的协同作用,发现两种耦合结合可压缩双极化子而不显著增加有效质量,从而提升超导转变温度,为多声子模式体系优化高温超导提供了策略。
2025-11-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bipolaronic High-Temperature Superconductivity from Phonon-Modulated Hopping: A Perspective
Yale University(耶鲁大学)
本文探讨通过声子调制跃迁实现双极子高温超导性,突破传统限制,展示双极子在不同耦合条件下形成的超导特性及材料应用。
2026-05-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconducting Polarons and Bipolarons
我们将BCS理论推广到了载流子为小晶格极化子和双极化子的强耦合区。本文综述了多极子强耦合超导理论。有吸引力的电子关联,任何超导性的先决条件,是由几乎不延迟的电子-声子相互作用足以克服直接库仑排斥在这个制度。低能物理是指小极化子和双极化子,它们是在低于特征声子频率的温度下存在于布洛赫态的巡回准粒子。我确定的长程Froehlich电子-声子相互作用与c轴偏振光学声子的超导铜酸盐配对的最重要的。一些关键的观测结果已经被预测或解释与极化子和双极化子,包括不寻常的同位素效应和上临界场,正常状态(伪)的差距,动力学性质和抗磁性,和巨大的邻近效应。这些和其他一些观察结果为层状铜酸盐中电子物质的新状态提供了强有力的证据,层状铜酸盐是一种由小的可移动双极化子组成的带电玻色液体。
2008-03-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nernst effect and the thermoelectric power in strongly coupled electron-phonon systems
理解高温超导性显然需要其正常状态的性质,然而铜酸盐的正常状态知之甚少。一个可能的解释是双极化子模型,其中移动的,重声子修饰的空穴(极化子)在真实空间中配对。基态由位间单重态双极化子组成,其中激发可以产生三重态双极化子和极化子带。在此基础上,导出了铜酸盐的能斯特系数和热电功率。能斯特系数显示了一个有趣的干扰项,由于三重态和单重态双极化子和极化子电流流动。即使散射率与能量无关,干涉仍然存在。
2003-04-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A comprehensive study of bond bipolaron superconductivity in triangular lattice
本文通过图解蒙特卡洛方法研究三角晶格中键双极化子的形成,发现适度的格点排斥可稳定轻质紧凑双极化子,提高超流转变温度,且三角晶格因高配位数和键中心耦合优于正方晶格,为高温双极化子超导提供新平台。
2025-07-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Monte Carlo Simulation of Bipolaron Superconductivity in Extended Hubbard--Holstein models on Face-Centered-Cubic and Body-Centered-Cubic Lattices
The Open University(开放大学);Oregon State University(俄勒冈州立大学)
本文通过量子蒙特卡洛模拟研究了在面心立方和体心立方晶格中,电子-声子相互作用驱动的双极子超导性,发现扩展相互作用下存在轻配对区域。
2025-12-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Gain of the kinetic energy of bipolarons in the t-J-Holstein model based on electron-phonon coupling
随着t-J-Holstein模型中描述的电子-声子耦合的增加,双极化子的动能与极化子的动能相比降低。这种效应伴随着双极化子从晶格自由度的“脱装”。因此,有效双极化子质量变得小于极化子质量。磁自由度和晶格自由度共同作用形成自旋-晶格双极化子。
2010-08-19 cond-mat.str-el
Light and stable triplet bipolarons on square and triangular lattices
我们用连续时间量子蒙特卡罗方法计算了二维晶格上单重态和三重态双极化子的性质。双极化子的性质,包括总能量,反质量,双极化子半径和声子的数量与双极化子证明了电子声子相互作用与长程相互作用(屏蔽Fröhlich)和那些与纯粹的本地(Holstein)相互作用的模型之间的定性差异。我们对参数空间调查的一个主要结果是存在超轻混合单重双极化子,该双极化子由正方形和三角形晶格上的就地和离地分量组成。我们还计算了双极化子的三重态性质和对色散。对于三角晶格布里渊区边缘的对动量,我们发现三重态比单重态更稳定。
2009-10-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superlight small bipolarons
最近的角分辨光电子能谱(ARPES)已经确定,有限范围的Fröhlich电子-声子相互作用(EPI)与c轴偏振光学声子在铜氧化物超导体中是重要的,与Alexandrov和Kornilovitch的早期提议一致。在铜氧化物等窄带莫特绝缘体中,未屏蔽的EPI很强,很容易将掺杂空穴转变为可动晶格双极化子。应用连续时间量子Monte-Carlo算法(CTQMC),在考虑库仑排斥和有限程EPI的情况下,计算了晶格双极化子的总能量、有效质量、对半径、声子数和同位素指数.修改的相互作用范围和不同的晶格几何形状的影响进行了讨论与分析强耦合/非绝热的结果。我们证明了在电子-声子相互作用和电子-电子相互作用满足的条件下,双极化子可以同时是小的和轻的。这种轻的小双极化子是固体中高温玻色-爱因斯坦凝聚的必要前体。光双极化子质量是普遍的三角形的斑块制成的系统,由于一种新的螃蟹样的运动。另一个令人惊讶的结果是三重态-单重态交换能在跳跃积分中是第一级的,并且在某些晶格结构中三重态双极化子比单重态重,这与直观的预期不同。最后,我们确定了超轻小双极化子可能形成的晶格范围,并给出了反绝热近似的质量估计。
2007-02-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cooper-Paired Bipolaronic Superconductors
本研究采用张量网络方法研究Su-Schrieffer-Heeger模型中的双极化子系统,发现传统双极化子分子束缚态凝聚图像需修正,提出关联驱动的空间分离极化子对碎片化凝聚新机制,为高温超导研究提供新视角。
2023-08-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bloch waves of small high-Tc bipolarons
在过去的十年里,人们提出了几个相互竞争的高温超导模型,其中大多数都涉及短程相互作用。我们回顾了一个更现实的模型与强的现场排斥相关,库仑和强有限程电子-声子相互作用。模型中的双极化子在温度低于特征声子频率的一半时存在于巡游布洛赫态。根据站点间的库仑排斥和极化子的水平移动的比例的模型的基态是极化费米(或Luttinger)液体,双极化高Tc超导体,或电荷隔离绝缘体的强,中,弱库仑排斥,分别。两个特殊的晶格进行了详细分析:一个链与有限范围的电子-声子相互作用和锯齿形阶梯。梯形中的载流子是超轻移动的位间双极化子。它们相干地传播,而不发射或吸收质量与单个极化子相同的声子。该模型描述了铜酸盐的主要特征,特别是它们的Tc值,不同的同位素效应,正常状态的赝隙,以及在隧道效应和光电发射中测量的光谱函数。
2002-10-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strongly bound yet light bipolarons for double-well electron-phonon coupling
本文采用动量平均近似(MA)研究了双阱电子-声子耦合模型中强束缚双极化子的基态性质。我们表明,这个模型预测存在强约束,但轻量级的双极化子在某些地区的参数空间。这提供了一个新的机制,这种双极化子的外观,除了远程el-ph耦合和特殊的晶格几何形状。
2014-06-11 cond-mat.str-el
Superlight small bipolarons in the presence of strong Coulomb repulsion
采用一种新的连续时间量子Monte-Carlo(CTQMC)算法,将其推广到双粒子库仑-Frohlich模型,研究了交错三角形梯形晶格以及三角形和六角晶格上的双极化子,该晶格同时具有长程电子-声子相互作用和强库仑排斥.该算法之前是一个精确的积分声子自由度,因此是非常有效的。计算了双极化子的有效质量和半径。这种晶格上的晶格双极化子具有一种新颖的蟹状运动,并且在很宽的参数范围内很小但很轻,这导致了高的玻色-爱因斯坦凝聚温度。我们讨论了我们的结果与当前的铜氧化物高温超导体的实验的相关性,并提出了一条路线,室温超导。
2006-06-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional pairing in bipolaronic theories
铜氧化物超导电性的机制多种多样,主要分为两大阵营:自旋涨落机制和电子-声子(el-ph)机制。然而,尽管付出了巨大的努力,电子-声子相互作用并没有完全理解远离明确定义的限制。为此,我们使用数值精确算法来模拟双极化子的结合。在紧束缚晶格上,利用连续时间量子Monte-Carlo(CTQMC)算法,研究了强库仑排斥作用下任意相互作用范围的双极化子。该算法是足够有效的,我们可以讨论具有各种配对对称性的双极化子的性质。我们首次研究了实空间双极化子的单重态和三重态的有效质量和结合能,并讨论了研究$d$对称对所需的扩展。
2006-06-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superlight small bipolarons: a route to room temperature superconductivity
将BCS理论推广到强电子-声子相互作用(EPI),我们预言了一种由小双极化子组成的荷电玻色液体,并进一步预言了最高超导临界温度出现在类BCS超导与双极化子超导EPI强度的交叉区。后来,我们证明了未屏蔽的(无限程)Froehlich EPI与强库仑排斥相结合产生了\emph{superlight}小双极化子,它比具有零程EPI的Holstein-哈伯德模型(HHM)中的小双极化子轻几个数量级。这种库仑-弗勒利希模型(CFM)的分析和数值研究提供了以下室温超导性的配方:(a)母体化合物应该是具有轻离子的离子绝缘体,以形成高频光学声子。(b)结构应该是准二维的,以确保垂直于导电平面极化的高频声子的屏蔽差,(c)需要三角形晶格结合强的原位库仑排斥以形成小的超轻双极化子。(d)需要中等的载流子密度以保持小的双极化子系统接近于玻色-爱因斯坦凝聚状态。显然,这些条件中的大部分已经在铜酸盐中得到满足。
2007-01-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Small Bipolarons in the 2-dimensional Holstein-Hubbard Model. I The Adiabatic Limit
用数值和解析方法研究了正方晶格上绝热二维Holstein-哈伯德模型中两电子的空间局域束缚态。倾向于形成双极化子的电子-声子耦合g和倾向于破坏它们的排斥哈伯德相互作用$\upsilon \geq 0$之间的相互作用产生了许多不同的基态。在$g,\upsilon$相图中存在由一级转变线界定的四个区域。除了在弱电子-声子耦合(小g)处电子保持自由的区域外,电子形成双极化子,其可以1)大部分位于单个位置(小$\upsilon$,大g); 2)是位于磁单重态两个相邻位置上的各向异性极化子对(大$\upsilon$,大g);或3)是“四单线态”,其是具有共同中心位点的4个电子单线态的叠加。这种四重态双极化子在其他三个相之间的小中心区域中是最稳定的。计算了这些双极化子的钉扎模式和Peierls-Nabarro势垒,发现在四重态双极化子的稳定区域中,势垒被强烈地压低。
2000-04-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bond Bipolarons: Sign-free Monte Carlo Approach
源自声子位移调制跳跃的极化子具有相对轻的质量,因此,作为高温超导性的双极化子机制的候选者具有重要的当前兴趣[Phys.Rev.Lett. { \bf 121},247001(2018)]。我们观察到,键模型,当占主导地位的耦合来自晶格键上的原子振动,可以解决有效的无符号的Monte Carlo方法的基础上的粒子部门的路径积分公式结合(实空间)图形或Fock路径积分表示的声子部门。我们介绍了相应的算法,并提供说明性的结果,在二维双极化子。结果表明,在该模型的多参数空间中,通向高温超导性的路径(如果有的话)位于大尺寸的中等轻双极化子的Scylla和大质量的紧凑双极化子的Charybdis之间.因此,原位排斥作用有助于实现$s$波超导性,这与现有的预期形成了鲜明的对比。
2021-08-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bipolaronic high-temperature superconductivity
电子-晶格相互作用在量子材料中起着重要作用,这使得人们对声子介导的高转变温度($T_{\mathrm{c}}$)超导性的直接途径有了更深入的了解。然而,几十年来人们已经知道,弱的电子-声子耦合会导致低的$T_{\mathrm{c}}$值,而强的电子-声子耦合会导致晶格不稳定或形成双极化子,通常认为这对超导性是有害的。因此,从声子介导的机制到高$T_{\mathrm{c}}$材料的途径迄今为止似乎仅限于提高硫化氢中的声子频率。在这里,我们提出了一个基于轻双极化子超流性的声子介导的高- $T_{\mathrm{c}}$超导电性的简单模型。在广泛研究的荷斯坦模型,晶格畸变调制电子的势能相比,我们调查的情况下,晶格畸变调制电子跳跃。这种物理产生了小尺寸,但光双极化子,我们研究使用一个确切的符号问题的量子蒙特卡罗方法,展示了一个新的途径声子介导的高$T_\mathrm{c}$超导性。我们发现,$T_\mathrm{c}$在我们的模型一般和显着超过典型的上界的基础上Migdal-Eliashberg理论或超流的Holstein双极化子。产生高$T_\mathrm{c}$的双极化子机制中的关键成分是双极化子的轻质量和小尺寸的组合。我们的工作通过功能材料工程建立了高$T_{\mathrm{c}}$超导体的设计原则。
2023-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Finite-temperature optical conductivity with density-matrix renormalization group methods for the Holstein polaron and bipolaron with dispersive phonons
极化子和双极化子物理学的综合图像对于理解具有电子-声子相互作用的许多材料中的光学吸收光谱是必不可少的。特别是,有限温度特性是感兴趣的,因为它们在许多实验中起着重要的作用。在这里,我们结合并行两个站点的时间相关的变分原理算法(p2 TDVP)与本地基优化(LBO)和净化计算时间相关的电流-电流关联函数。从这些信息,我们提取的光学电导率的Holstein极化子和双极化子色散声子在有限的温度。对于弱和中等电子-声子耦合区的极化子,我们分析了声子色散关系对光谱的影响。对于强的电子-声子耦合,已知的结果的非对称高斯再现为一个平坦的声子带。对于有限的声子带宽,高斯的中心被移动到更大或更小的频率,这取决于声子跳跃的符号。我们说明,这可以很好地理解,通过考虑玻恩-奥本海默表面。对于强耦合的双极化子,可以看到类似的行为。对于具有弱耦合强度和中等耦合强度且声子带平坦的双极化子,我们获得了两个截然不同的光谱。后者还具有在低于声子频率的频率下的温度依赖性共振。
2022-10-26 cond-mat.str-el
Effects of phonon dispersion on the bond-bipolaron superconductivity
本文采用图解蒙特卡罗方法研究光学声子色散对键模型中双极化子玻色-爱因斯坦凝聚的影响,发现色散声子在更广耦合强度和深绝热区域下仍保持较高 $T_c$,表明声子色散不限制高超导材料的探索。
2024-09-21 cond-mat.str-el
Bipolarons bound by repulsive phonon-mediated interactions
当修饰粒子(极化子)交换量子声子时,所产生的相互作用通常是吸引的。如果粒子具有硬核统计,并且通过动能项耦合到声子,则声子介导的相互作用是排斥的。在这里,我们表明,这种排斥声子介导的相互作用绑定到双极化子具有独特的属性的打扮粒子。这些双极化子状态出现在声子激发之间的间隙中,在双极化子连续谱之上。虽然双极化子是不稳定的,但它受到能量和动量守恒的保护,是一种具有大色散和零动量附近的负有效质量的新型准粒子。我们讨论了可能的实验实现的条件,形成这种排斥束缚双极化子。
2017-12-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Superlight bipolarons and a checkerboard d-wave condensate in cuprates
大约在半个世纪前,巴伯、库珀和施里弗的开创性工作被埃利阿什伯格进一步发展到中间耦合,解决了传统超导体的问题。Froehlich和Jahn-Teller的电子-声子相互作用被认为是所有新型超导体的基本物理学。BCS理论提供了对其中一些如硼化镁和掺杂富勒烯(如果考虑极化子形成)的定性正确描述。然而,铜酸盐仍然是一个问题。在这里,我表明,双极化子扩展的BCS理论的强耦合制度可能是一个解决方案。在这一领域的低能物理学是小的“超轻”双极化子,它是由声子装扮的真实空间移动玻色子对。在双极化子理论的框架下解释了序参量的对称性和空间调制。双极化子的d波玻色-爱因斯坦凝聚体表现为空穴密度和低于Tc的能隙的棋盘调制。
2003-06-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Light bipolarons in a system of electrons coupled to dispersive optical phonons
研究一维 Holstein-Hubbard 模型中双极化子与色散光学声子的基态性质,发现声子色散曲率符号对结合能起决定性作用,并在强耦合极限下揭示了轻双极化子的稳定性机制。
2024-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Polaron Crossover and Bipolaronic Metal-Insulator Transition in the Holstein model at half-filling
研究通过Holstein模型探讨极化子与双极化子在半填充下的性质转变,揭示了极化子形成与金属-绝缘体转变的关系及Born-Oppenheimer近似的局限性。
2005-09-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Polaron versus bipolaron in conducting polymers: a density matrix renormalization group study
采用密度矩阵重整化群方法和绝热近似下的晶格优化方法,在具有破缺Brazovskiii-Kirova项的推广Hubbard-Peierls模型中,系统地研究了非共轭聚合物中极化子和双极化子之间的竞争.我们证明了一个双极化子在两个分离极化子上的相对稳定性敏感地依赖于在位Hubbard $U$和最近邻排斥$V$。当$U$比$V$大得多时,与平均场计算相比,双极化子态更加稳定。
1998-03-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bipolaron dynamics in the one-dimensional SSH model
本文采用变分方法研究一维SSH模型中的双极化子,探索全参数范围(含绝热区),揭示其基态、色散及激发谱特性,发现不同相互作用区质量变化规律与宇称选择定则,为理解动量依赖型电子-声子系统多体态提供关键依据。
2025-02-18 cond-mat.str-el
Superlight bipolarons and criterion of BCS-BEC crossover in cuprates
目前提出的高温超导模型大多是基于电子-电子短程关联或/和电子-声子短程相互作用。然而,在铜酸盐中,由于低载流子密度、层状晶体结构和晶格的高离子性,屏蔽是差的。我们进一步发展的双极化子模型的高温超导,明确考虑到远程起源的所有相互作用。长程电子-声子(Froehlich)相互作用将载流子结合到具有令人惊讶的低质量但具有足够结合能的实空间对(小双极化子)中,而长程库仑排斥使它们无法形成更大的簇。该模型解释了铜酸盐的许多关键特征。在这里,它表明,真实空间的配对发生在许多cuprates在不同的一些(不正确的)标准的BCS-BEC交叉。
2003-01-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Breakdown of the Wiedemann-Franz law in strongly-coupled electron-phonon system, application to the cuprates
考虑到超导铜氧化物,一组么正变换被用来解耦强耦合极限下的电子和声子。当声子几乎保持未重整化时,电子被转变成iterent单重态和三重态双极化子和热激发极化子。三重态/单重态交换能和双极化子的结合能被认为分别解释了铜酸盐中的自旋和电荷赝能隙。我们计算了系统的Hall Lorenz数,表明由于极化子和双极化子对热流的贡献的干扰,Wiedemann-Franz定律被打破。该模型提供了一个定量的铜酸盐的磁输运数据。此外,我们能够提取声子成分的热导率与使用的实验数据和模型。我们的结果进一步验证了使用带电玻色气体模型来描述非常规超导体的正常和超导性质。
2003-01-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Superconductivity, Charge-Density-Waves, and Bipolarons in the Holstein model
电子-声子(e-ph)相互作用在凝聚态物理中一直是人们关注的焦点,并且在实现超导体、电荷密度波(CDW)和极化子等方面起着至关重要的作用。我们研究了二维Holstein模型的e-ph耦合使用行列式量子蒙特卡罗在很宽的范围内的相图作为温度,电子密度,无量纲e-ph耦合强度的函数,和绝热比的声子频率的费米能量。我们描述的行为的CDW关联,超导和CDW订单和极化子形成之间的竞争,超导电性的最佳条件,从弱耦合制度的过渡到强耦合制度。在中等电子-ph耦合强度和中等电子密度下,超导电性最佳,超导关联随声子频率单调增加。在Holstein模型中,超导性的全局最大值出现在大声子频率处,这是一个有吸引力的哈伯德模型有效描述物理学的极限。
2021-07-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Singlet and triplet bipolarons on the triangular lattice
我们研究三角形晶格上的库仑-Fröhlich模型,特别是在角动量的状态。我们研究了一个简化的螃蟹双极化子模型的角动量投影到低能子空间的库仑-Fröhlich模型与大的声子频率。这样的投影与大的长程电子-声子耦合和大的排斥哈伯德$U$是一致的。在单重态和三重态的能带结构之间发现了显著的差异:三重态(具有平坦的能带)被发现比单重态(具有与极化子相似的质量)重得多。我们测试是否较重的三重态坚持较低的电子-声子耦合使用连续时间量子蒙特卡罗(QMC)模拟。三重态既重又大,表明较重的质量是由于运动的量子干涉效应。我们还发现,延迟效应减少了单重态和三重态之间的差异,因为它们重新引入二阶项的跳跃到反有效质量。
2009-01-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase separation of electrons strongly coupled with phonons in cuprates and manganites
最新的先进蒙特卡罗模拟没有发现具有电子-电子排斥关联的哈伯德模型中的超导性和相分离。我们认为,微观相分离的铜酸盐超导体和巨磁阻(CMR)锰氧化物起源于一个强大的电子-声子相互作用(EPI)结合不可避免的混乱。吸引电子的相关性,由几乎未延迟的EPI引起,足以克服这些电荷转移Mott-Hubbard绝缘体中的直接的位点间库仑排斥,因此低能物理是小极化子和小双极化子(声子修饰的实空间电子(空穴)对)。他们形成集群本地化的无序流动性边缘以下,但传播的流动性边缘以上的布洛赫状态。我确定的Froehlich有限范围EPI与光学声子作为最重要的配对和相分离的超导层状铜酸盐。在顺磁相(电流载流子密度崩塌(CCDC))中,氧空穴配对成重双极化子也解释了掺杂锰氧化物的CMR,这是由于双极化子在铁磁相中的磁分裂。在这里,我简要地提出了一个解释的高,低电阻相共存附近的铁磁转变的极化铁磁和双极化顺磁域由于掺杂锰氧化物中不可避免的混乱的混合物。
2008-10-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bipolaron in the t-J model coupled to longitudinal and transverse quantum lattice vibrations
在有限的泛函空间中,利用精确对角化方法,研究了t-J模型中两种不同极化的量子氧振动对束缚磁双极化子空间对称性的影响.二次电子声子耦合到横向极化稳定d波对称性。磁背景的存在对于d波双极化子态的形成是必不可少的。随着线性电子声子耦合到纵向极化的增加,d波双极化子态的对称性改变为p波。双极化子产生大的各向异性有效质量。
2009-10-27 cond-mat.str-el
Mobile Bipolarons in the Adiabatic Holstein-Hubbard Model in 1 and 2 dimensions
从反连续极限出发,数值研究了绝热Holstein-哈伯德模型中两电子的束缚态。这个模型涉及到一个局部的电子-声子耦合(与经典晶格)之间的竞争,这往往会形成电子对和排斥哈伯德相互作用$U \geq 0$,这往往会打破他们。在一维中,基态总是由一对单重态的定域极化子组成。当U=0时,它们位于同一位置。增加U,有一个一级跃迁,在该双极化子成为由磁相互作用约束的两个极化子的自旋单重对。钉扎模式的双极化子软化在附近的这个过渡导致更高的流动性的双极化子,这是测试数值。在2D中,对于任何$U$,电子-声子耦合需要足够大,以便形成小极化子或双极化子而不是扩展电子。我们计算了双极化子的相图,其中包含一级跃迁线和一个三相点。一对极化子可以形成三种类型的双极化子:a)在小$U$的单个位点上,b)在1D中较大$U$的两个最近邻位点上的自旋单重态和c)作为共享中心位点的四个2-位点单重态的共振组合获得的新中间态,称为四重单重态。二维双极化子的呼吸和钉扎内模通常仅弱软化,因此,它们实际上是不可移动的。相反,在涉及四重态的三相点附近,两种模式都表现出显着的软化。然而,它不足以允许经典的可动双极化子的存在(至少在那个模型中)。
2000-04-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Numerical study of the $E\otimes e$ Jahn-Teller polaron and bipolaron
研究了一维Jahn-Teller模型中极化子和双极化子的性质。用最近发展起来的变分法计算了极化子和双极化子的基态性质。通过计算极化子的光学电导率$σ(ω)$,研究了极化子基态的动力学性质。我们的数值结果表明,Jahn-Teller和Holstein极化子是相似的。然而,在强耦合制度的定性差异,在$σ(ω)$两种模式之间的发现和讨论。研究了电子-声子耦合和静电斥力对双极化子结合能、双极化子质量和关联函数的影响。
2002-11-06 cond-mat.str-el
Polaron and bipolaron formation in the Hubbard-Holstein model: role of next-nearest neighbor electron hopping
本文用变分法研究了次近邻电子跳跃$t^{\prime}$对正方形Hubbard-Holstein模型中极化子和双极化子形成的影响。电子-声子和电子-电子关联函数的计算结果表明,当$t^{\prime}$为负值时,晶格畸变产生强烈的各向异性,有利于最近邻位间双极化子的形成.从带电条纹畴形成的角度简要讨论了$t^{\prime}$、电子-声子和电子-电子相互作用的作用。
2001-06-28 cond-mat.str-el
Spectral function of a bipolaron coupled to dispersive optical phonons
本文用变分精确对角化研究 Holstein-Hubbard 模型中双极化子的电子移除谱函数,揭示声子色散与 Hubbard 排斥如何共同影响 ARPES 谱及双极化子解离过程。
2025-01-15 cond-mat.str-el quant-ph
Single bipolaronic Transition in Jahn-Teller Model
研究了具有Jahn-Teller耦合的双轨道模型与二重简并声子模的双极化子交叉和对跃迁。从弱耦合到强耦合的演化让人想起单带荷斯坦模型的行为:极化子交叉,其中电子和声子变得强烈纠缠,发生在比双极化子结合更弱的耦合中,这引起了金属-绝缘体转变。有趣的是,一个单一的双极化跃迁也发生时,两个频带有显着不同的带宽,而不是排斥哈伯德类相互作用的情况下,轨道选择性莫特过渡已被报道。这种行为与Jahn-Teller耦合的轨道间性质有关。
2009-04-10 cond-mat.str-el
Small Bipolarons in the 2-dimensional Holstein-Hubbard Model. II Quantum Bipolarons
我们研究了Holstein-哈伯德模型中双极化子的有效质量,并从本质上讨论了在绝热极限附近得到轻双极化子和强束缚双极化子的可能性。提出了几种研究极化子和双极化子量子迁移率的方法。结果表明,除了在相图的三相点附近,双极化子的质量一般都很大,在那里,双极化子在绝热极限下有几种简并组态(单格点(S 0)、双格点(S1)和四重态(QS)),而极化子则轻得多.这种简并性显著降低了双极化子的质量。相图中的三相点被晶格量子涨落消除,从而抑制了光双极化子。我们表明,一些模型的变化,例如声子色散可能会增加对量子晶格波动的(QS)双极化子的稳定性。相图的三相点对于量子晶格波动可能是稳定的,并且可能发生非常急剧的质量减少,导致对于现实参数为100裸电子质量的数量级的双极化子质量。因此,当它们的相互作用不是太大,也就是说,它们的密度足够小时,这种非常轻的双极化子可以在相对较高的温度下凝聚成超导态。这种效应可能是相关的理解掺杂铜酸盐的高Tc超导性的起源足够远的半填充。
2000-04-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High temperature superconductivity and charge segregation in a model with strong long-range electron-phonon and Coulomb interactions
提出了一种研究复杂晶格中强长程电子-声子相互作用和库仑相互作用的解析方法。该方法适用于钙钛矿层与各向异性耦合的孔顶端原子的振动。根据极化子位移Ep和位间库仑排斥Vc的相对强度,系统要么是极化子费米液体,Vc > 1.23 Ep,要么是双极化子超导体,1.16 Ep < Vc < 1.23 Ep,要么是电荷分离绝缘体,Vc < 1.16 Ep。在超导窗口中,载流子是具有非常低的有效质量的移动双极化子。该模型描述了欠掺杂超导铜氧化物的关键特征。
2001-11-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bipolaron-SO(5) Non-Fermi Liquid in a Two-channel Anderson Model with Phonon-assisted Hybridizations
我们分析了非费米液体(NFL)的性质沿一条线的临界点在一个双通道安德森模型与声子辅助杂交。我们成功地确定了原子价涨落区的隐藏的π SO(5)自由度,并在边界共形场论的基础上对模型进行了分析。我们发现,沿着临界线的NFL谱,这是相同的,在两个通道Kondo模型中,可以替代地通过融合在α SO(5)部门。NFL不动点附近的主要不相关算子作为库仑排斥U的函数而变化;对于大U,自旋扇区中的算子占主导地位,而对于小U,SO(5)扇区中的算子占主导地位,并且我们在数值重整化群计算中证实了这种变化。因此,小U的热力学奇异性不同于传统的两通道Kondo问题。特别地,杂质对比热的贡献与温度成正比,双极化子涨落是耦合的电子-声子涨落,对于小U,在低温下呈几何发散。
2012-06-18 cond-mat.str-el
Single-particle spectral function of the Holstein-Hubbard bipolaron
用集团微扰理论和Lanczos方法研究了一维Holstein-Hubbard双极化子的单电子谱函数。与其他方法相比,这使得人们可以计算连续波矢量的频谱,从而首次研究准粒子特征的色散和频谱权重。极化子和双极化子的形成,以及它们在系统的光谱特性中的表现形式,研究了中间和大声子频率的情况下,有和没有库仑相互作用。一个很好的协议被发现与最准确的计算的双极化子色散可用,在很大的范围内的电子-声子耦合强度。此外,从一个简单的紧束缚带的双极化子色散的显着偏差被发现,这可以归因于次近邻跳跃过程。
2004-11-30 cond-mat.str-el
Peierls transition in the presence of finite-frequency phonons in the one-dimensional extended Peierls-Hubbard model at half-filling
我们报告量子Monte Carlo(随机级数展开)结果的过渡从莫特绝缘体的二聚Peierls绝缘状态的半填充,一维扩展哈伯德模型耦合到光学键声子。使用电子-电子(e-e)相互作用参数近似对应的聚乙炔,我们表明,Mott-Peierls转变发生在有限值的电子-声子(e-ph)耦合。我们讨论了几种不同的标准检测的过渡,并表明,他们给一致的结果。我们计算了临界e-ph耦合作为裸声子频率的函数,并研究了临界耦合对e-e相互作用强度的敏感性。在强的电子-电子耦合的限制下,我们将模型映射到一个自旋-佩尔斯链,并将相边界与以前的自旋-佩尔斯转变的结果进行比较。我们指出的非线性自旋-声子耦合的影响被忽略的自旋Peierls模型的映射。
2003-02-11 cond-mat.str-el
Bipolaronic superconductivity out of a Coulomb gas
本研究采用无偏量子蒙特卡罗方法,发现键声子调制模型中长程库仑排斥下的双极化子超导临界温度仍远高于Holstein双极化子,提出低密度区超导的简单机制。
2022-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Mobile Bipolaron
本文研究了含动力学量子声子的一维Holstein-哈伯德模型中双极化子的性质。本文采用一种新的变分方法,结合强耦合计算,计算了关联函数、有效质量、双极化子同位素效应和相图。两个网站的双极化子有一个显着减少的质量和同位素效应相比,现场双极化子,并结合在强耦合制度高达两倍的哈伯德天真地预期。该模型可以描述在这个政权作为一个有效的t-J-V模型与最近邻排斥。这是迄今为止最精确的双极化子计算。
2000-01-21 cond-mat.str-el
Superfluid transition of bond bipolarons with long-range Coulomb repulsion in two dimensions
Anhui Normal University(安徽师范大学)
研究了二维晶格中长程库仑排斥对双极子BKT转变温度的影响,发现其抑制最优$T_c$但保持可观,提供了稀释极限$T_c$估计的受控输入。
2026-03-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bipolaron formation in 1D-3D quantum dots: A lattice quantum Monte Carlo approach
本文用无偏量子蒙特卡罗模拟研究了一维到三维量子点结构中具有谐振子约束势的哈伯德模型中极化子和双极化子的形成.充分考虑了晶格的离散性和量子声子效应。声子频率,库仑排斥,禁闭强度(点的大小)和电子-声子相互作用强度的依赖关系进行了研究,在很宽的参数值范围内。限制被发现,以减少在一个给定的耦合强度的(双)极化子的大小,以减少小(双)极化子形成的临界耦合,以增加极化子的结合能,并在较低的维度更重要。本方法还允许考虑色散声子,非谐约束,或长程相互作用的模型。
2007-01-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Bipolarons in the Extended Holstein Hubbard Model
我们用数值和解析方法计算了一个扩展的Hubbard Holstein模型中双极化子的性质,该模型与Frohlich模型一样具有更长的电子-声子耦合范围.在强耦合区,扩展模型中双极化子的有效质量远小于Holstein双极化子的质量。与Holstein双极化子相反,扩展模型中的双极化子具有较低的结合能,并且即使在大U极限下也保持与大量结合能的结合。与只有单重态双极化子束缚的Holstein模型相比,在推广的Holstein模型中,三重态双极化子也可以形成束缚态。我们讨论了有限电子掺杂情况下相分离的可能性。
2001-03-22 cond-mat.str-el
Spin Excitation Assisted by Non-Softening Phonon for Spin-Peierls Model
本文研究了具有最近邻和次最近邻海森堡自旋交换相互作用的自旋佩尔斯链与带隙无色散声子的自旋动力学。用动力学密度矩阵重整化群方法计算了零温下的动力学自旋关联函数和声子激发谱。我们发现了一种新的非软化声子辅助的自旋激发。激发位于声子能量之上,在动量$π$附近表现出强强度的色散特征。声子激发谱也受到自旋-声子相互作用的影响。讨论了在无机自旋Peierls化合物CuGeO $_3$中观察自旋-声子耦合特性的可能性。
2011-12-02 cond-mat.str-el
Interacting Holstein and extended-Holstein bipolarons
利用最近发展的自洽变分基生成方法,研究了一维离散晶格上Holstein-Hubbard模型和扩展Holstein-Hubbard(F2 H)模型中的双极化子-双极化子相互作用.密度矩阵重整化群(DMRG)方法也被用于Holstein-哈伯德模型。我们证明了在Holstein-哈伯德模型中不存在双极化子-双极化子吸引。相反,我们在F2 H模型中得到了明确的双极化子-双极化子吸引。复合双极化子的形成高于一个临界的电子-声子耦合强度,它可以生存有限的哈伯德$U$效应。我们构造了F_2H极化子和双极化子的相图,并从复合双极化子的形成讨论了相分离。
2014-01-17 cond-mat.str-el
Mixing of magnetic and phononic excitations in incommensurate Spin-Peierls systems
我们分析了孤子存在时自旋-声子耦合链的激发谱。这被认为是一个微观模型的自旋Peierls材料放置在一个高磁场。我们表明,通过使用半经典近似的玻色化表示的自旋,在绝热近似中获得的捕获的磁态被破坏的动力学声子。低能态是被孤立子俘获的声子。当磁隙小于声子频率时,唯一的低能态是具有带隙能量的磁-声子混合态。我们强调,我们的结果是相关的无机自旋Peierls材料CuGeO $_3$的拉曼光谱。
2000-09-06 cond-mat.str-el
Stable bipolarons in open quantum systems
该研究结合非马尔可夫纯态层级法、马尔可夫量子跳跃法与投影纯化密度矩阵重整化群,研究耗散环境下Hubbard-Holstein模型的输运与双极化子稳定性,发现耗散使双极化子局域化但结合能不受影响,为设计高$T_\mathrm{C}$超导材料提供启示。
2023-06-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph