Numerical renormalization group study of the symmetric Anderson-Holstein model: phonon and electron spectral functions
利用Wilson数值重整化群(NRG)方法研究了零温下对称Anderson-Holstein(AH)模型中电子-电子和电子-声子相互作用的相互作用.本文提出了一种改进的用NRG方法计算声子传播子的方法,该方法显式地计算了声子重整化,更好地满足玻色子求和规则,比以前的方法更精确、更可靠。该方法被应用到计算重整化声子传播子以及电子传播子作为现场库仑排斥$U$和电子-声子耦合常数$g$的变化。随着$g$的增加,声子模被连续重整化,并且对于$g \gtrsim g_{co}$,跨越到模式分裂成两个分量的区域,其中一个分量接近裸频率,另一个分量发展成软模式。当$g$从0增加时,声子模的初始重整化依赖于$U$和杂化$Δ$ ;对于$U \gtrsim (\lesssim) U_s (Δ)$,它变得软化(硬化)。与软模的出现相关的是电子谱函数的中心峰被严重抑制。这些NRG计算将与弱耦合制度的标准格林函数结果进行比较,以了解声子重整化和软模式。
2002-11-19 cond-mat.str-el
Density response of cuprates and renormalization of breathing phonons
本文从$t-J$模型出发,在1/N表象下分析了铜氧化物的动力学密度涨落谱。得到的结果是一致的对角化的研究,并显示新的低能结构的能量尺度$J+δt$由于相关的运动的空穴在RVB自旋液体。低能响应意味着几个声子模式的反常重整化。本文讨论了La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$中最高呼吸声子的重整化.
2001-07-14 cond-mat.str-el
Self-consistent theory of phonon renormalization and electron-phonon coupling near a 2D Kohn singularity
我们表明,通常的表达式来评估电子-声子耦合和声子线宽在二维金属与圆柱费米表面不能应用附近的波矢对应的科恩奇点。相反,声子的戴森方程必须自洽地求解。如果适当地遵循自洽程序,则与标准表达式相反,在干扰波矢附近的耦合常数或声子线宽中没有发散。
2007-10-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Density Matrix Renormalization Group Study of One-Dimensional Acoustic Phonons
研究了密度矩阵重整化群(DMRG)在一维声学声子系统中的应用。我们展示了如何使用本地振荡器的基础上规避的困难,在真实空间中使用正常的声子基础上产生的长程相互作用。当应用到一个谐波原子链,我们发现很好的协议,精确的解决方案,即使使用一个温和的数量的振荡器和块状态(几十倍)。我们讨论了使用该算法在更复杂的情况下,并指出其价值时,其他技术是有缺陷的。
1997-08-25 cond-mat.str-el
Resonant plasmon-phonon coupling and its role in magneto-thermoelectricity in bismuth
用图解法导出了费米子液体(声学等离子体)与声学声子的低能集体运动之间的有效相互作用。我们表明,等离子体激元和晶格之间的耦合有一个非常不平凡的,共振结构。当声学等离子体激元速度的实部和虚部与声子速度具有相同的数量级时,共振定性地改变了声子阻力的性质。在下文中,我们研究如何影响磁热电性能。我们的研究结果表明,电子液晶和晶格之间的能量转移的新机制可能是背后的巨大的能斯特效应在铋。
2015-12-10 cond-mat.str-el
Theory of dispersive optical phonons in resonant inelastic x-ray scattering experiments
该社区目前缺乏一个完整的了解如何共振非弹性X射线散射(RIXS)实验探测固体中的电子-声子($e$ -ph)相互作用。例如,这个过程的大多数理论模型都集中在无色散的爱因斯坦声子上。使用最近开发的动量平均(MA)变分近似计算带绝缘体的RIXS光谱,我们研究的散射过程中的中间态的电子和声子色散的影响。我们发现,包括任何一个,和他们的相互作用,引入显着的动量变化的RIXS强度,即使是动量无关的电子-声子耦合。声子色散还引起激发线形状的非平凡变化,这可以对数据分析产生定量影响。这些结果突出了在实际材料中解释RIXS数据的相当大的挑战。
2022-04-19 cond-mat.str-el
Observation of phonons with resonant inelastic x-ray scattering
声子,晶格振动的量子力学表示,以及它们与电子自由度的耦合对于理解材料的热和电性质是重要的。第一次,声子已被测量使用共振非弹性X射线散射(RIXS)在氧化铜(CuO)的铜K-边缘。利用超短核孔寿命近似和精确对角化技术分析这些谱,我们可以解释基本的非弹性特征。相对光谱强度与电子-声子耦合强度有关。
2010-09-22 cond-mat.str-el
Charge order and phonon renormalizations: Possible implications for cobaltates
一些实验和理论研究表明,钴酸盐的系统接近电荷有序(CO)。我们表明,定性地,在一个$t-V$模型耦合到声子的框架中,光学声子模式在$K$和$M$点的布里渊区,其中只涉及$O$ -离子位移周围的$Co$-离子,是很好的候选人显示异常由于CO接近。如果通过增加$H_2O$含量,系统被推近CO,所述声子模式应显示软化和加宽。
2006-12-14 cond-mat.str-el
Phonon renormalization from local and transitive electron-lattice couplings in strongly correlated systems
在含时Gutzwiller近似下,我们研究了Holstein-和SSH-哈伯德模型中电子关联对声子自能的影响.对于本地Holstein耦合,我们发现,声子频率重整化得到削弱后,增加现场相互作用$U$的所有动量。与此相反,在SSH-哈伯德模型中,关联可以增强小波矢的声子频移。此外,TDGA应用到后者模型提供了一个机制,导致声子频率校正在中间动量由于耦合双占有波动。这两种模型显示的移位嵌套诱导的$q=0$不稳定性时,现场相互作用变得足够强,从而建立相分离作为一种普遍现象的强关联电子-声子耦合系统。
2009-10-29 cond-mat.str-el
Phonon renormalization in the Kitaev quantum spin liquid
本文研究了蜂窝晶格上磁弹性耦合到二维Kitaev自旋模型的声子的自能。磁矩分解成移动的马约拉纳物质和静态的$\mathbb{Z}_{2}$规范场导致一个连续的弛豫过程,包括两个通道。热通量激发作为一种突现无序,强烈影响声子重整化。以上的通量增殖温度,一个狭窄的准粒子空穴通道的色散被抑制有利于广泛的,只有弱动量依赖的功能,覆盖大的光谱范围。我们的分析是基于补充计算的低温均匀规范和平均场治疗的热规范波动,有效的中高温。
2019-09-20 cond-mat.str-el
Exponential and power-law renormalization in phonon-assisted tunneling
我们研究了常用于描述分子器件中声子辅助隧穿的基本物理的无自旋Anderson-Holstein模型。我们的重点是小到中等的电子-声子耦合;我们补充了最近的强耦合研究[Phys.~修订版~ B {87},075319(2013)]。整个交叉从反绝热制度的绝热被认为是。我们的分析使用本质上是解析的泛函重整化群的方法,由数值重整化群计算备份超越最低阶微扰理论的电子-声子耦合。特别是,我们提供了一个有效的隧道耦合在粒子-空穴对称性有效的裸隧道耦合和声子频率的所有比率的解析表达式。它包含指数极化子和幂律重整化;后者可以追溯到x射线边缘物理学。在反绝热和绝热极限下,该表达式分别与映射到有效相互作用共振能级模型和最低阶微扰理论的已知表达式一致。远离粒子-空穴对称性,我们讨论和比较了几种方法的零温电导模型的结果。
2017-11-29 cond-mat.str-el
Resonant Excitation of Graphene K-Phonon and Intra-Landau-Level Excitons in Magneto-Optical Spectroscopy
在高达32 T的磁场中对一系列多层外延石墨烯样品进行了精确的红外磁透射实验。当入射光子能量与最低朗道能级分离和K点光学声子能量共振时,我们观察到了主回旋跃迁的光谱特征和加宽的变化。我们已经开发了一个理论,解释和定量再现的频率和磁场的依赖性的现象,作为一个光子的吸收连同同时创建一个谷间,内朗道能级激子,和一个K声子。
2012-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The quantum vs classical aspects of one dimensional electron-phonon systems revisited by the renormalization group method
将重整化群方法推广到费米子气体相互作用中,考虑了延迟效应,重新研究了一维类Peierls态的量子和经典性质.对于无自旋和自旋为1/2的费米子与分子内或分子间声子相互作用的模型,在任意声子频率下,确定了半填充时Peierls能隙的量子修正。阐明了弱耦合下量子-经典跃迁的本质。
2007-07-31 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Density-matrix renormalization group study of third harmonic generation in one-dimensional Mott insulator coupled with phonon
研究了一维莫特绝缘体与声子耦合的三阶非线性光学响应。莫特绝缘体由扩展的Hubbard-Holstein模型描述。用动力学密度矩阵重整化群计算了该模型的三次谐波。我们发现,电子-声子相互作用增强的三倍频的强度,如果现场库仑相互作用是可比的带宽,但增强是一个典型的莫特绝缘体的一个现实的参数值的$_2$的CuO $_3$小。如果忽略电子-声子耦合,低能自旋激发对光学响应没有贡献。我们发现即使在没有电子-声子耦合的情况下,三次谐波谱也能探测到自旋激发。电子-声子耦合的引入导致了没有峰结构的三次谐波中低能分量的轻微增加,通过声子辅助自旋激发。为了充分理解声子辅助的自旋激发,我们还计算了掺杂的Hubbard-Holstein模型的线性磁化率,显示出与半填充时不同的光谱分布。
2014-11-18 cond-mat.str-el
Renormalization of the Spin-Peierls Transition due to Phonon Dynamics
我们报告的结果从一个系统的强耦合扩展自旋1/2海森堡链耦合到爱因斯坦声子。在非绝热状态下,该模型用于描述CuGeO 3的零温特性。的链接集群扩展允许在热力学极限保持完整的晶格动力学的声子希尔伯特空间的截断的可观的测定。特别是,自旋间隙和基本三重激发的色散计算到第10阶的二聚体膨胀。的基态的磁结构因子的评估高达6阶。我们表明,自旋-声子耦合导致的重整化的基本三重态色散。令人惊讶的是,在非绝热制度的实质重整化的自旋间隙只设置在更大的耦合比CuGeO 3的建议。基态磁关联几乎不受自旋-声子耦合的影响,但在与CuGeO 3相关的参数范围内,主要受磁相互作用的抑制.
1999-07-19 cond-mat.str-el
Determining the Electron-Phonon Coupling Strength in Correlated Electron Systems from Resonant Inelastic X-ray Scattering
我们表明,高分辨率共振非弹性X射线散射(RIXS)提供了直接的,元素特定的和动量分辨的电子-声子(e-p)耦合强度的信息。我们的理论分析表明,e-p耦合可以从RIXS谱中提取通过确定的微分声子散射截面。另一种提取耦合的非常直接的方法是使用一个和两个声子的损失比,这取决于e-p耦合强度和芯-空穴寿命。这允许在绝对能量标度上测量e-p耦合。
2010-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phonon renormalization effects accompanying the 6 K anomaly in the Quantum Spin Liquid Candidate $κ$-(BEDT-TTF)$_{2}$Cu$_{2}$(CN)$_{3}$
量子自旋液体候选物$κ$ -(BEDT-TTF)$_{2}$ Cu $_{2}$(CN)$_{3}$的低温状态通过$T^{*}\sim6$ K处的异常出现。虽然这种异常现象的特征已被揭示出不同的数量,但其起源仍不清楚。本文报道了$κ$ -(BEDT-TTF)$_{2}$ Cu $_{2}$(CN)$_{3}$单晶的非弹性中子散射测量,旨在研究$T^{*}$的声子重整化效应。在$E=4.7$ meV的BEDT-TTF二聚体的呼吸模式下,在$T^{*}$上观察到声子阻尼的急剧变化。声子阻尼的突变是由于相变成价键固态的基础上描述的自旋-电荷耦合在这个二聚体-莫特系统的有效模型。
2022-08-22 cond-mat.str-el
Nearly-Resonant Crystalline-Phononic Coupling in Quantum Spin Liquid Candidate CsYbSe$_2$
$_2$是最近发现的一种量子自旋液体(QSL),具有很强的晶体电场(CEF)激发。在这里,我们确定声子和CEF模式与拉曼光谱和观察强CEF-声子混合导致的振动束缚态。复杂的,中尺度的声子模式和CEF模式之间的相互作用在真实空间中观察到,一个意想不到的近共振条件得到满足,产生高达五阶组合模式,与光谱中确定的模式总数为17。本研究为用光学可及的CEF-声子流形相干控制可能的QSL基态和CEF-声子相互作用的介观工程铺平了道路。
2021-11-20 cond-mat.str-el quant-ph
Correlations and Renormalization of the Electron-Phonon Coupling in the Honeycomb Hubbard Ladder and Superconductivity in Polyacene
我们对蜂窝梯上的哈伯德模型进行了广泛的密度矩阵重整化群(DMRG)研究。能带结构(哈伯德U=0)在半填充处呈现出不寻常的二次带接触,这与从能带绝缘体到金属的量子Lifshitz跃迁有关。%SAK作为第三邻居跳变参数的函数。对于每个位置一个电子,非零的$U$驱动系统进入绝缘状态,其中添加的电子之间没有配对结合;这意味着在小掺杂$x\ll 1$的情况下,由排斥性电子-电子相互作用直接驱动的超导性是不可能的。然而,发散的态密度为$x\to 0$,声子频率的大值,和一个不寻常的相关诱导增强的电子-声子耦合意味着轻掺杂的聚并苯,这近似实现这种结构,是高温电子-声子驱动的超导性的良好候选者。
2013-07-31 cond-mat.str-el
Numerical Renormalization Group Study of the Anderson-Holstein Impurity Model
本文用数值重整化群(NRG)方法计算了与局域声子模线性耦合的单杂质Anderson模型。我们计算了动力学响应函数,谱密度,动态电荷和自旋极化率。作为非微扰,NRG适用于所有参数制度。我们的计算涵盖了弱和强的电子-声子耦合为零和有限的电子-电子相互作用。我们解释的高,低能量的功能,并比较我们的结果,原子极限计算和微扰理论。在强电子-声子耦合的某些限制参数区域中,软声子模式发展,在费米能级处诱导非常窄的共振。
2001-11-26 cond-mat.str-el
Phonons in Hubbard ladders studied within the framework of the one-loop renormalization group
在单圈重整化群的框架下研究了$N$ -腿Hubbard梯中声子的作用。特别是,我们明确地表明,声子的作用的变化{ \em定性},即使在最简单的两条腿的阶梯,相比,声子总是占主导地位的单链系统。我们的数值结果表明,在两腿阶梯的自旋能隙阶段,电子-电子相互作用打开自旋能隙也会驱动电子-声子相互作用达到强耦合,但以{ \em次主导}方式。因此,即使包含声子不会改变相位,它们的次显性相关性强烈地重新规范化了自旋能隙能量标度以下的一些物理性质。这可能会对最近的实验显示高温超导体中的异常同位素效应有所启发。
2005-05-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Density response of the t-J model and renormalization of breathing and half-breathing phonon modes: A slave-fermion calculation
用约束费米子的从费米子方法计算了低掺杂区t-J模型的密度涨落谱$N({\bf k},ω)$。对$N({\bf k},ω)$的计算结果与对角化结果符合得很好。密度响应的特点是不相干的,动量相关的光谱功能达到能量$\sim 8t$和低能量结构在能量$\sim J$由于准粒子带中的跃迁。$N({\bf k},ω)$的结果表明,导致一个强大的重整化的平面键拉伸和呼吸声子模式与一个大的声子线宽在中间动量引起的低能量响应。我们的结果是一致的,最近的中子散射数据,显示这些模式的特殊行为。
2001-08-17 cond-mat.str-el
Resonant phonon coupling across the La{1-x}Sr{x}MnO{3}/SrTiO{3} interface
在SrTiO{3}上外延生长的La{0. 53}Sr{0. 47}MnO{3} xMnO 3薄膜的输运和磁性在衬底的结构转变温度处表现出尖锐的尖点。使用实验和理论相结合,我们表明,尖点是在薄膜中的载流子和软声子模式的SrTiO{3}之间的共振耦合的结果,介导的氧八面体在薄膜中。模式的振幅向转变温度发散,声子被发射到膜的前几个原子层中,影响其电子状态。
2011-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phonon-Induced Renormalization and Interaction: An Improvement on Frohlich Transformation
从已有50年历史的Flohlich电子-声子模型出发,提出了一种新的么正变换来实现微扰处理。我们的主要结果是:(1)声子诱导相互作用表现出从声子频率$ω_p$远小于费米能级$E_F$时的类BCS势到$ω_p/E_F\ge 1$时的小极化子势的交叉。(2)当无量纲耦合常数$λ$增大到临界值$λ_c\ge 1$时,费米面电子数$n_{\bf k}$的动量分布跃变趋于零,这意味着费米液体描述可能被打破。
2000-04-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Density-matrix renormalization group study of pairing when electron-electron and electron-phonon interactions coexist: effect of the electronic band structure
利用密度矩阵重整化群研究了Holstein-哈伯德模型中电子-电子和电子-声子相互作用均较强时的电子-声子对,在绝热极限和反绝热极限之间的中间区域半填充.我们发现:(i)在声子诱导的吸引力与电子-电子排斥力相当的区域内,一维体系的配对关联与CDW关联几乎退化,但(ii)在支架晶格中破坏电子-空穴对称性后,配对成为主导.这提供了一个例子,其中配对可以出现,在晶格结构依赖的方式,从共存的电子-电子和电子-声子相互作用。
2005-10-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-Phonon Functional Renormalization Group of Fermi Liquid Instabilities
Universität Würzburg(维尔茨堡大学)
该研究为关联电子模型制定泛函重整化群假设,纳入电子相互作用与电子-声子耦合,平等对待声子和电子介导的费米液体不稳定性,以哈伯德模型为例说明方法,可纳入完整输入,有助于分析微观层面电子序。
2026-07-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Renormalization Group Study of the Electron-phonon Interaction in the High Tc Cuprates
本文推广了数值重整化群方案,研究了高Tc铜氧化物中声子介导的延迟相互作用。我们发现,三套声子介导的滞后准粒子散射下RG流的增长。这些散射具有以下共同特征:1)初始和最终准粒子动量都在波腹区域,2)散射振幅具有$x^2-y^2$对称性。所有三组延迟的相互作用被驱动到强耦合的磁涨落周围$(π,π)$。当这些相互作用变强后,将触发具有d波对称性的密度波序。然而,由于d波形状因子,它们将使节状准粒子不受影响。我们的结论是,在铜氧化物的电子-声子耦合的主要作用是促进这些密度波的订单。
2005-09-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermal conductivity suppression in uranium-doped thorium dioxide due to phonon resonant scattering
在这项工作中,二氧化钍(ThO $_2$,氧化钍)与低水平的替代铀(U)掺杂的热输运性质进行了探讨。我们观察到强烈的迹象,共振声子散射,声子和电子自由度之间的相互作用,除了常见的“杂质”散射由于质量和原子间力常数的差异,这种掺杂诱导。在水热合成的空间变化掺铀浓度的掺铀氧化钍单晶中研究了6%、9%和16%的掺铀浓度。在此晶体中,具有相对均匀的掺杂的等浓度区域位于局部热导率测量使用热反射技术。在77--300~K的温度范围内测量的热导率曲线与分析Klemens-Callaway热导率模型的预测进行比较,以确定不同声子散射机制的影响。在低温下,在这些掺杂水平的高度抑制的热导率表明,声子共振散射在U掺杂氧化钍的热导率降低中起着重要的作用。
2023-03-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-resolution resonant inelastic x-ray scattering study of the electron-phonon coupling in honeycomb $α$-Li$_2$IrO$_3$
用高分辨共振非弹性X射线散射(RIXS)研究了蜂窝结构$α$ -Li $_2$ IrO $_3$的激发.低能量的响应是由一个完全解决的阶梯的激发,我们解释为由于多声子过程中存在强的电子-声子耦合(EPC)。在较高的能量,轨道激发被示出由声子打扮。高质量的数据允许RIXS截面的分析模型的定量测试,它已被提出来描述EPC在过渡金属氧化物(TMOs)。我们发现,EPC的幅度是相当的3D TMO的范围内发现的。这表明EPC在确定相应的基于5D的系统所显示的现象学方面可能具有同等重要性。
2019-11-25 cond-mat.str-el
Coherent Phonons and Quasiparticle Renormalization in Semimetals from First Principles
本文提出了半金属中相干声子位移激发的从头算理论,建立了预测光致结构变化和瞬态能带重整化的计算框架,并在锑中通过tr-ARPES实验验证了理论,为光调控半金属自由度开辟新途径。
2024-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Functional renormalization group study of the Anderson--Holstein model
本文利用泛函重整化群(FRG)对Anderson-Holstein模型在平衡态和非平衡态下的光谱和输运性质进行了全面的研究。我们将展示如何以前建立的机械松原和Keldysh联邦德国可以扩展到包括本地声子模式。基于平衡态的光谱性质的分析,我们确定不同的制度,这取决于电子-声子相互作用的强度和声子模式的频率。我们补充这些考虑与近藤模型的分析结果。我们还计算了通过Anderson-Holstein量子点的非线性微分电导,并发现了声子模存在的清晰特征。
2013-09-24 cond-mat.str-el
Renormalization of the electron-phonon coupling in the one-band Hubbard model
研究了单带哈伯德模型中电子关联对电子与Holstein声子耦合的影响。在顺磁鞍点近似下,计算了Kotliar-Ruckenstein从玻色子线性响应中的静态电子-声子顶点。在这种方法中,现场库仑相互作用U强烈抑制耦合到Holstein声子在低温下。此外,顶点函数没有显示出特别强的前向散射。当温度kT \sim t变大时,我们发现,在最初随U减小之后,电子-声子耦合开始随U增加,这证实了Cerruti、Cappelluti和Pietronero最近的结果。我们表明,这种行为是有关的一个不寻常的重入行为从一个相分离的顺磁状态时,降低温度。
2004-01-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Renormalization-group approach to superconductivity: from weak to strong electron-phonon coupling
本文对文献[1]中导出的电子-电子耦合和电子-声子耦合的零温超导问题的重整化群(RG)方程组给出了数值解。我们研究了费米液体到超导体的不稳定性,以及存在延迟效应和弱耦合到强耦合的交叉时耦合的RG流。我们表明,我们的数值结果提供了一个解析解的弱,强耦合的渐近极限的问题。
2005-05-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Role of spin-phonon and electron-phonon interactions in phonon renormalization of (Eu$_{1-x}$Bi$_x$)$_2$Ir$_2$O$_7$ across the metal-insulator phase transition: Temperature-dependent Raman and X-ray studies
我们报告的温度依赖的拉曼散射和X射线衍射研究烧绿石铱酸盐,(Eu $_{1-x}$ Bi $_x$)$_2$ Ir $_2$ O $_7$,x=0,0.02,0.035,0.05和0.1。拉曼实验中的温度变化范围从4 K到300 K,涵盖了金属-绝缘体相变伴随着顺磁到全进/全出(AIAO)的自旋有序(T $_N$)。这些系统还显示外尔半金属(WSM)相在低温(低于50 K)。我们发现,Ir-O-Ir键弯曲模式,A $_{1g}$(510 cm $^{-1}$),显示异常软化的磁有序AIAO状态,主要是由于声子调制的Dzyaloshinskiiii-Moriya(DM)自旋交换相互作用的自旋-声子相互作用。两种拉伸模式T $_{2g}^1$(307 cm $^{-1}$)和T $_{2g}^2$(382 cm $^{-1}$)在磁绝缘相中显著硬化。的T $_{2g}$声子也显示出异常的温度依赖性,其模式频率,迄今未报道,由于强的电子-声子耦合。由于强的电子-声子相互作用,在低于50 K的声子重整化中观察到WSM态的签名。我们的实验结果建立强磁弹性耦合低于T $_N$和显着的电子-声子相互作用的金属相以上T $_N$以及在低温WSM状态。
2021-06-22 cond-mat.other cond-mat.str-el
Phonon-induced renormalization of exchange interactions in metallic two-dimensional magnets
本研究提出电子-声子耦合介导的自旋-晶格相互作用理论,揭示其对二维金属磁体交换相互作用的温度依赖抑制效应,在Fe$_3$GeTe$_2$中验证了磁振子软化及约10%的居里温度降低,为强耦合或非平衡声子体系的效应增强提供预期。
2024-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant exciton-phonon coupling and zero-point renormalization in hexagonal monolayer boron nitride
我们在这里报告一个巨大的零点能量重整化的直接带隙在$\textbf{K}$和蓝移的位置的双简并最亮的激子峰在单层六方氮化硼的571 meV。非辐射激子线宽被发现是97毫电子伏,在0 K的大耦合强度为1.1 eV。发现该线宽主要由简并LO-TO模附近的纵向光学声子的散射决定,其他较低分支的贡献可以忽略不计。此外,带隙具有-0.53 meVK $^{-1}$的温度依赖性斜率,我们发现这与大直径氮化硼纳米管的实验数据非常吻合。我们得到了我们的结果,通过解决耦合的电子-空穴Bethe-Salpeter方程,包括晶格振动动力学,纯粹使用从头计算的形式主义。
2019-04-19 cond-mat.str-el
Phonon renormalization and Pomeranchuk instability in the Holstein model
具有无色散爱因斯坦声子的Holstein模型是描述凝聚态物质中电子-声子相互作用的最简单模型之一。一个天真的外推微扰理论的功率相关的无量纲的电子-声子耦合$λ_0$表明,在零温度下的模型表现出Pomeranchuk不稳定性的特点是发散的统一的压缩性在一个临界值$λ_0$的顺序。在这项工作中,我们重新审视这个问题,使用现代功能重整化群(RG)方法。对于尺寸$d > 3$,我们发现RG流的Holstein模型确实表现出一个三临界不动点与Pomeranchuk不稳定性。这个非高斯不动点是紫外稳定的,并且与六维以上的$ϕ^3$理论的众所周知的紫外稳定不动点密切相关。为了在固定密度下实现Holstein模型中的Pomeranchuk临界点,必须对电子-声子耦合$λ_0$和绝热比$ω_0 / ε_F$进行微调,以假定阶数单位的临界值,其中$ω_0$是声子频率,$ε_F$是费米能量。另一方面,对于维数$d \leq 3$,我们发现RG流的Holstein模型没有任何临界不动点。这排除了与$d \leq 3$中的Pomeranchuk不稳定性相关的量子临界点。
2022-06-22 cond-mat.str-el
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
Tunable shear strain from resonantly driven optical phonons
应变工程最近已经扩展到超快时间尺度,驱动金属-绝缘体相变和超声退磁前沿的传播。然而,非线性晶格动力学支撑界面光电相位开关尚未得到解决。在这里,我们专注于在LaAlO $_3$单晶,氧化物电子最广泛使用的基板之一的极性晶格振动的脉冲共振激发引发的晶格动力学。我们发现,离子拉曼散射驱动相干氧八面体旋转周围的高对称性的晶体轴,我们确定,通过DFT计算,底层的声子-声子耦合通道。共振晶格激发产生纵向和横向声波包,使各向异性光致应变平衡和平衡。重要的是,剪切应变波包被发现在声子共振时以非凡的效率产生,在振幅上与更传统的纵向声波相当,为超快材料控制开辟了令人兴奋的前景。
2020-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.optics
Decoupling carrier concentration and electron-phonon coupling in oxide heterostructures observed with resonant inelastic x-ray scattering
本文报道了用共振非弹性X射线散射方法在$n$ SrIrO $_3$ / $m$ SrTiO $_3$超薄超晶格中观察到的多声子卫星特征。随着$n$和$m$值的变化,能量损失谱显示出声子卫星相对强度的系统演化。使用封闭形式的解决方案的横截面,我们提取的变化,在电子-声子耦合强度作为$n$和$m$的函数。结合到SrTiO $_3$层中的可忽略的载流子掺杂,这些结果表明,电子-声子耦合的调谐可以有效地与掺杂解耦。这项工作展示了一种可行的方法来提取超晶格中的电子-声子耦合,并揭示了一种潜在的路线,用于调整这种耦合,这往往是与超导性的SrTiO $_3$为基础的系统。
2018-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Beyond the single-site approximation modeling of electron-phonon coupling effects on resonant inelastic X-ray scattering spectra
共振非弹性X射线散射(RIXS)越来越多地用于表征材料中的低能集体激发。RIXS是一种强大的探测器,通常需要复杂的理论描述来解释数据。特别是,需要准确的理论描述的影响,电子-声子($e$ -p)耦合RIXS光谱正变得及时,仪器分辨率提高,这种能量制度正在迅速成为可访问的。到目前为止,只有相当探索性的理论工作已经进行了这样的问题。我们开始弥合这一差距,提出了一个通用的变分近似计算RIXS光谱在弱掺杂材料,各种型号与不同的$e$ -p耦合。在这里,我们通过研究电子迁移率的作用来说明它的一些潜力,电子迁移率在基于Lang-Firsov理论的广泛使用的局部近似中完全被忽略。假设电子-声子耦合是最简单的Holstein型,我们讨论了局域近似失效的区域,并证明了局域近似的不当使用会严重影响\textit{underestimate}的$e$ -p耦合强度.
2021-08-26 cond-mat.str-el
Superconductivity-induced Phonon Renormalization on NaFe$_{1-x}$Co$_{x}$As
我们利用拉曼光散射研究了超导NaFeAs(Tc = 8 K)和掺杂NaFe0.97Co0.03As(Tc = 20 K)的晶格动力学。从群论预期的六个声子模式中的五个被观察到。与等结构和等电子LiFeAs上获得的结果相比,在两个样品中观察到冷却时Eg(As)和A1g(Na)模式的异常加宽。此外,在Co掺杂的样品中,观察到超导诱导的B1g(Fe)振动的频率和线宽的重整化。这种重正化不能用单带和简单的多带方法来理解。一个理论模型,包括SDW的相关性的影响,以及改变符号的s波配对状态和带间散射已被开发来解释所观察到的行为的B1g(Fe)模式。
2014-05-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Functional renormalization group study of the interacting resonant level model in and out of equilibrium
研究了无自旋共振能级通过库仑相互作用U和杂化t '局域耦合到两个宽度为~Γ的导带的平衡态和稳态非平衡输运性质.为了研究有限偏压对线性响应的影响,将泛函重整化群推广到Keldysh频率空间。在量子杂质系统处于平衡状态的情况下,我们主要是未探索的,对最近发表的含时密度矩阵重整化群数据,这种方法的基准。我们深入研究了以幂律出现为特征的标度极限Γ \to \infty.最重要的是,在粒子-空穴对称点处,稳态电流随偏压V>> t '的变化类似于J ~ V^{-α_J},其指数α_J(U)是库仑相互作用强度的首阶。相反,如果共振能级的能量ε被钉扎在接近任何一个化学势\pm V/2的位置,我们就观察不到纯粹的幂律(但更复杂)电流-电压关系。
2010-03-01 cond-mat.str-el
Study of the ionic Peierls-Hubbard model using density matrix renormalization group methods
利用密度矩阵重整化群方法研究了一维半填充离子哈伯德模型在反绝热极限下的电子-声子耦合的量子相图.只要存在电子-声子耦合,将带绝缘体与莫特绝缘体分开的键序波(二聚化)相总是存在。这与绝热极限下的情况有质的不同。我们的结果表明,电子-电子相互作用,离子势和量子声子涨落相结合的键级波相的形成。
2004-10-08 cond-mat.str-el
Finite-temperature density-matrix renormalization group method for electron-phonon systems: Thermodynamics and Holstein-polaron spectral functions
利用密度矩阵重整化群方法研究了Holstein极化子的热力学性质和有限温度谱函数。我们的方法结合了纯化和局部基优化(LBO)作为一个有效的治疗声子模式。LBO是一种通过对角化局部约简密度矩阵来寻找最优局部基的方法。通过将状态变换为这个基,可以截断局部希尔伯特空间,对于很宽的参数范围,精度损失可以忽略不计。在这项工作中,我们专注于Holstein模型的大,小极化子之间的交叉制度。在这里,没有解析解存在,我们表明,在低温下的热期望值是独立的声子希尔伯特空间截断的基础上选择足够大。然后,我们证明,我们可以提取的电子光谱函数,并建立从有限温度Lanczos方法的结果一致。我们还计算了电子发射谱和声子谱函数,并表明所有的计算都显着简化的局部基优化。我们观察到,随着温度的升高,电子发射谱的谱重向低频和大动量方向移动。声子谱函数经历了一个大的加宽和极化子峰在大动量得到显着平坦,几乎完全合并到自由声子峰。
2020-11-10 cond-mat.str-el
Magnon-phonon coupling effects on the indirect K-edge resonant inelastic X-ray scattering spectrum of a 2D Heisenberg antiferromagnet
计算了磁振子-声子耦合对正方晶格海森堡反铁磁体间接K边双磁振子共振非弹性X射线散射强度谱的影响。我们分析了竞争最近和下一个最近的磁和磁振子-声子耦合相互作用的RIXS谱的影响,反铁磁(AF)和共线反铁磁(CAF)相的模型。利用自旋算符的Dyson-Maleev表示,双磁振子相互作用通道的Bethe-Salpeter阶梯近似,并考虑最低阶磁振子-声子-磁振子散射相互作用,我们突出了X射线谱的明显特征.考虑到阻尼效应,由于声子的存在而产生的,我们发现,在AF阶段的RIXS强度谱达到最大值,主要集中在K $\left(\pm\fracπ{2}, \pm \fracπ{2}\right)$ -点周围。对于CAF相,强度广泛分布,具有位于Y $\left(\pm\fracπ{2}, 0\right)$点周围的显著散射强度。此外,在CAF阶段,对于合适的各向异性,最近的,和次近邻相互作用参数的声子效应可以表现为一个独特的峰下面和上面的双磁振子峰。这样的特征与反铁磁谱形成对比,在反铁磁谱中,由于声子峰的作用始终位于谱的高能量端的双磁振子峰之外。此外,在CAF阶段,我们发现RIXS双磁声子谱是更敏感的各向异性相比,它的反铁磁对应。我们的结论是,在间接K边RIXS谱的磁振子声子效应的最终效果,在反铁磁和共线反铁磁相,是一个可观察到的效果。
2017-11-01 cond-mat.str-el
Effect of screening of the electron-phonon interaction on mass renormalization and optical conductivity of the Extended Holstein model polarons
在强耦合区和非绝热近似下,考虑了扩展的Holstein模型中的电子-声子相互作用系统。假设电子-声子相互作用的屏蔽是由于晶格中的过量电子。研究了屏蔽效应对晶格极化子的质量和电导率的影响。一个更一般的形式Yukawa型电子-声子相互作用势势被接受,并在晶格中导出相应的力。它强调的是,屏蔽效果是更明显的屏蔽半径的值与晶格常数相当。结果表明,在相同的屏蔽制度下,使用Yukawa型电子-声子相互作用势得到的晶格极化子质量比早期研究的工作少重整化。计算了不同屏蔽制度下晶格极化子的电导率。屏蔽降低了对应于光导率曲线的峰值的能量值。在筛选半径较小的情况下,这种偏移(降低)也更加明显。引起这种转变的因素进行了简要讨论。
2013-08-10 cond-mat.str-el
Numerical renormalization group approach to fluctuation exchange in the presence of electron-phonon coupling: Pairing in the Holstein-Hubbard model
利用波动交换近似(FLEX)研究了Holstein-哈伯德模型.由于声子介导的电子-电子相互作用的延迟性质,快速傅里叶变换(FFT)和以前开发的Hubbard型纯电子模型的NRG方法都不适用,而蛮力解受到计算时间和存储需求的限制,这些需求在低温下迅速增加$T$。在这里,我们描述了一个新的数值重整化群(NRG)技术,有效地解决FLEX方程。在低$T$($\sim 80K$)时,可以节省几个数量级的CPU时间和存储。为了测试我们的方法,我们将我们的NRG结果与高温下小晶格上的蛮力计算进行比较。在低$T$下应用NRG方法得到了s波和d波超导相图。在实际声子频率范围内,s波配对的同位素效应类似BCS,但在非物理大声子频率($\sim $带宽)处消失。对于d-波配对,同位素指数是负的和小的非最佳掺杂的铜酸盐的典型观察值相比。
1998-09-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Inelastic X-ray Scattering Study of superconducting SmFeAs(O$_{1-x}$F$_{y}$) Single Crystals: Evidence for Strong Momentum-Dependent Doping-Induced Renormalizations of Optical Phonons
本文报道了SmFeAsO和超导SmFeAsO $_{0.6}$ F $_{0.35}$单晶晶格动力学的非弹性X射线散射实验。特别注意的是沿[100]方向的三个光学模式接近23 meV,偏振的FeAs平面的色散。值得注意的是,这些模式中的两个强烈重整化氟掺杂。这些结果提供了显着的洞察的能量和动量的依赖性的晶格的耦合到电子系统,并强调自旋-声子耦合的重要性,在超导铁磷属元素化物。
2010-01-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Directly characterizing the relative strength and momentum dependence of electron-phonon coupling using resonant inelastic x-ray scattering
凝聚态材料中晶格和电荷自由度之间的耦合是普遍存在的,并且通常可以导致有趣的性质和有序相,包括传统的超导性,电荷密度波序和金属-绝缘体转变。角分辨光电子能谱以及中子和非共振X射线散射可作为有效的探针,用于确定适当的、单独的自由度的行为--分别是电子结构和晶格激发或声子色散。然而,每一个都提供了关于自由度之间的相互耦合的不太直接的信息,通常通过自能效应,这往往会在耦合较强的地方重新归一化和加宽光谱特征,从而影响定量表征耦合的能力。在这里,我们表明,共振非弹性X射线散射,或RIXS,可以是一个有效的工具,直接确定凝聚态系统中的电子-声子耦合的相对强度和动量依赖。使用一个8带模型的铜氧化物的图解方法,我们研究的贡献,从最低阶图的完整RIXS强度为一个现实的散射几何形状,占散射截面的矩阵元素效应以及电子-声子耦合顶点的动量依赖性。这些地图的详细检查提供了一个独特的视角到电子-声子耦合的特性,这补充了中子和非共振X射线散射,以及拉曼和红外电导率。
2016-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con