Lattice exciton-polaron problem by quantum Monte Carlo simulations
用量子蒙特卡罗模拟研究了一维晶格模型中激子-极化子的形成过程。根据电子和空穴-声子耦合的相对符号,激子-极化子尺寸随相互作用强度的增加而增加或减小。量子声子涨落决定(激子)极化子的大小,并在所有有限耦合产生双折射不变状态。
2007-11-15 cond-mat.str-el
Constrained-Path Auxiliary-Field Quantum Monte Carlo for Coupled Electrons and Phonons
本文提出了一种扩展的约束路径非相干场量子蒙特卡罗方法(CP-AFQMC),用于处理与声子耦合的关联电子系统。该算法遵循标准的CP-AFQMC方法描述的电子自由度,而声子描述在第一量子化和传播通过扩散蒙特卡罗方法。我们的方法进行了测试的一维和二维Holstein和Hubbard-Holstein模型。用一个简单的半经典试探波函数,我们的方法是非常准确的$ω/(2\text{d}tλ) < 1$的所有参数的Holstein模型考虑在这项研究中。此外,我们的经验表明,自相关时间尺度为$1/ω$为$ω/t \lesssim 1$,这是一个改进的$1/ω^2$缩放的传统的决定性量子蒙特卡罗算法。在Hubbard-Holstein模型中,当Hubbard $U$项主导模型的物理性质时,我们的算法的精度与标准CP-AFQMC算法的精度一致;当基态由电子-声子耦合标度$λ$主导时,我们的算法的精度接近精确.在这项工作中开发的方法应该是有价值的理解所产生的复杂的物理模型晶格问题和从头算系统中的电子和声子之间的相互作用。
2020-12-25 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Optical signatures of exciton-polarons from diagrammatic Monte Carlo
研究了带隙固态系统中电子-空穴束缚态形成过程中电子-电子和电子-声子相互作用的相互影响。本文采用基本上不需要近似的图解蒙特卡罗方法计算光学响应,讨论了关联电子-声子系统在全相互作用和声子频率范围内的光吸收。通过解析延拓得到的谱函数从时间的电流-电流关联函数演示了由声子云的激子的敷料时,耦合的晶格自由度变得越来越重要,其中显着的差异之间的绝热和反绝热的情况下出现。
2017-07-08 cond-mat.str-el
Charge-density wave induced by combined electron-electron and electron-phonon interactions in 1$T$-TiSe$_2$: A variational Monte Carlo study
为了阐明1 $T$ -TiSe $_2$中电荷密度波(CDW)相的起源,我们研究了三角晶格中半满双带哈伯德模型的基态性质.通过使用变分蒙特卡罗方法,电子和晶格的自由度都被视为量子力学在平均场近似以外的平等地位。我们发现,库仑相互作用和电子-声子相互作用之间的合作是必不可少的诱导CDW相。结果表明,在费米面嵌套条件较差的情况下,很难实现没有晶格畸变的“纯”激子凝聚。此外,通过系统地计算两个能带之间的动量分辨杂化,我们从CDW相中BCS-BEC交叉的角度考察了电子-空穴配对的特征,发现强耦合的类BEC配对占主导地位。因此,我们提出,在1 $T$ -TiSe $_2$中观察到的CDW相起源于类BEC电子空穴配对。
2015-05-29 cond-mat.str-el
Effect of electron-phonon interaction range on lattice polaron dynamics: a continuous-time quantum Monte Carlo study
应用新的连续时间量子蒙特卡罗(QMC)技术,在较宽的耦合强度和绝热比范围内,给出了一维晶格极化子的数值精确的基态能量、有效质量和同位素指数,适用于任何范围的电子-声子相互作用。QMC方法没有任何系统的有限尺寸和有限时间步长误差。我们比较我们的数值精确的结果与分析弱耦合理论和强耦合$1/λ$展开。我们表明,精确的结果符合规范Fröhlich和Holstein-Lang-Firsov理论的弱耦合和强耦合的限制,分别为任何范围的相互作用。我们发现一个强烈的依赖极化子动力学的相互作用的范围。相互作用范围的增加与声子频率的增加(绝热性降低)具有类似的效果:具体而言,有效质量的减少。
2005-04-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spectroscopic Properties of Polarons in Strongly Correlated Systems by Exact Diagrammatic Monte Carlo Method
本文介绍了最近的进展,了解的基态和激发态的电子-声子耦合系统获得的新方法的图解Monte Carlo和随机优化,使近似自由计算松原格林函数在虚时间和执行无偏解析延拓的实频率。在t-J模型中,我们对Frohlich极化子、Rashba-Pekar激子-极化子、赝Jahn-Teller极化子、激子以及与声子空穴相互作用的强关联系统的基态性质、Lehmann谱函数和电导率进行了精确的数值计算.
2007-04-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Band structure of the Jahn-Teller polaron from Quantum Monte Carlo
构造了Jahn-Teller极化子(JTP)的路径积分表示。它导致了一个扰动系列,可以通过图形量子蒙特卡罗技术准确地总结。在无系统误差的情况下,计算了三维JTP的基态能量、有效质量、能谱和态密度。与无色散声子相互作用的JTP的能带结构类似于Holstein极化子的能带结构。JTP的质量随着耦合常数的增大而呈指数增长。在小声子频率下,JTP的谱在大动量处是平坦的,这导致了在带顶具有大质量峰的强烈畸变的态密度。
1999-10-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
SmoQyElPhQMC.jl: An open-source Julia package for efficient and scalable quantum Monte Carlo simulations of electron-phonon coupled models
The University of Tennessee, Knoxville(田纳西大学诺克斯维尔分校);Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室)
介绍SmoQyElPhQMC.jl v1.0,一个基于SmoQyDQMC的开源Julia包,通过改进算法实现系统尺寸和逆温度线性标度的电子-声子模型量子蒙特卡洛模拟,并提供灵活脚本接口以适配不同工作流。
2026-10-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Monte Carlo and variational approaches to the Holstein model
基于哈密顿量的正则Lang-Firsov变换,我们发展了一种非常有效的量子MonteCarlo算法,用于求解单电子Holstein模型,通过重新加权概率分布来分离费米子自由度,从而大大减少了计算量。声子自由度的主成分表示允许采样完全不相关的声子配置。这些元素的组合,使我们能够进行有效的模拟范围广泛的温度,声子频率和电子-声子耦合的集群足够大,以避免有限尺寸的影响。该算法进行了测试,在一个维度和数据进行了比较,精确对角化的结果和现有的工作。此外,这里提出的想法也可以应用到多电子的情况。在这里考虑的单电子的情况下,物理的Holstein模型可以描述一个简单的变分方法。
2004-01-24 cond-mat.str-el
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
Finite temperature fermion Monte Carlo simulations of frustrated spin-Peierls systems
本文将Abrikosov费米子辅助场量子蒙特卡罗算法推广到自旋-Peierls系统,证明加入声子不加剧负符号问题,从而能够研究声子自由度与磁受挫的相互作用。
2025-02-10 cond-mat.str-el
Continuous-Time Quantum Monte Carlo Algorithm for the Lattice Polaron
提出了一种有效的格子极化子连续时间路径积分量子蒙特卡罗算法。它是基于费曼的声子积分和随后的单粒子自相互作用系统的模拟。该方法不受有限尺寸和有限时间步长误差的影响,适用于任意维数和任意范围的电子-声子相互作用。计算了几种模型下极化子的基态能量和有效质量。极化子谱可以用蒙特卡罗方法直接测量,这是一个普遍感兴趣的方法。
1999-02-17 cond-mat.str-el
Quantum Monte Carlo in the Interaction Representation --- Application to a Spin-Peierls Model
从相互作用表象中的标准微扰展开出发,构造了一个量子蒙特卡罗算法。由此产生的配置空间是密切相关的随机级数展开(SSE)的方法,这是基于一个直接的指数(-β *H)的幂级数展开。因此,以前为SSE方法开发的采样程序也可以用于相互作用表示公式。新方法首先在S=1/2海森堡链上进行了测试。然后,作为一个应用程序的一个巨大的电流感兴趣的模型,海森堡链包括声子自由度进行了研究。爱因斯坦声子通过最近邻交换的线性调制耦合到自旋。该模拟算法是在声子占据数基上实现的,不需要希尔伯特空间截断,并且是精确的。结果提出了系统的磁性能在一个很宽的温度制度,包括T->0的限制,其中链进行自旋Peierls转变。声子动力学的一些方面进行了讨论。结果表明,自旋Peierls化合物,如GeCuO 3和NaV 2 O 5的动态声子的影响必须包括在内,以获得正确的定量描述其磁性,无论是以上和以下的二聚温度。
1997-06-05 cond-mat.str-el
Revisiting the Hybrid Quantum Monte Carlo Method for Hubbard and Electron-Phonon Models
混合量子蒙特卡罗(HQMC)方法的一个独特之处是可以模拟亚立方尺度下的无负号格点费米子模型。在这里,我们将重新审视各种模型的算法。我们将证明,对于哈伯德模型的HQMC遭受遍历性问题和无界力的有效行动。这些问题的解决方案可以在辅助场的复杂化方面找到。HQMC的这种实现方式并不试图正则化费米子矩阵以规避上述奇异性,它并不优于具有立方标度的单自旋翻转行列式方法。另一方面,我们将认为,有一组模型,其中HQMC是非常有效的。这个类的特点是有效的行动自由的奇点。使用马约拉纳表示,我们表明,模型,如苏-施里弗-Heeger哈密顿半填充和二分格属于这一类。对于该特定模型,实现了次立方缩放。
2018-03-08 cond-mat.str-el hep-lat nucl-th
Temperature- and quantum phonon effects on Holstein-Hubbard bipolarons
本文利用量子MonteCarlo方法和变分方法研究了具有两个自旋相反的电子的一维Holstein-哈伯德模型。量子蒙特卡罗方法在小但有限的声子频率范围内产生非常精确的结果,这是许多强相关材料的特征,例如,铜氧化物和锰氧化物。研究了电子-电子排斥、声子频率和温度对双极化子态的影响。在高温下观察到了位间双极化子的热解离,并讨论了它与锰氧化物现有理论的关系。
2005-03-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Scalable variational Monte Carlo with graph neural ansatz
深度神经网络已被证明是变分蒙特卡罗中解决量子多体问题的潜在强大的模拟器。我们在这个方向上提出了两个改进。第一种是图神经网络(GNA),这是一个变分波函数的任意几何通用。GNA结果在2D Kagome晶格,三角形晶格,和随机连接的图形准确的基态能量。其次,我们设计了一个分布式的工作流在多个加速器,以扩大计算。我们在128个TPU核上计算了大小高达432个站点的Kagome晶格。GNA的参数共享性质也导致了跨不同系统尺寸和几何形状的可转移性。
2020-11-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
The effect of dispersive optical phonons on the behaviour of a Holstein polaron
本文利用无近似的Bold Diagrammatic Monte Carlo方法研究了光学声子模的有限色散对Holstein极化子性质,特别是其有效质量的影响。对于弱的电子-声子耦合,这种影响很小,但对于中等和大的电子-声子耦合,它变得显著。有效质量被发现增加(减少),如果声子色散有一个负(正)曲率在中心的布里渊区。
2013-08-30 cond-mat.str-el
Polaron action for multimode dispersive phonon systems
将紧束缚极化子的路径积分方法推广到任意色散和偏振的多光学声子模。忽略非线性晶格效应。只考虑一个电子带。电子-声子相互作用是密度位移型的,但可以是任意的空间范围和形状。通过将电子-离子力转换为声子动力学矩阵为对角矩阵的基,可以进行离子轨迹的费曼分析积分。由此产生的极化子行动推导出的周期性和移动的边界条件在虚时间。前者可用于极化子热力学计算,后者可用于极化子质量和光谱计算。开发的形式主义是路径积分蒙特卡罗方法的数值分析,这样的模型的分析基础。
2005-10-31 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
A comparative determinant quantum Monte Carlo study of the acoustic and optical variants of the Su-Schrieffer-Heeger model
本研究通过行列式量子蒙特卡洛方法比较一维SSH声学模型与两种光学变体,证明半填充下前两者结果误差范围内一致,键模型因q=0声子模耦合存在定量差异,为类SSH相互作用建模提供参考。
2023-07-19 cond-mat.str-el
Continuous-time quantum Monte Carlo for fermion-boson lattice models: Improved bosonic estimators and application to the Holstein model
我们扩展了连续时间相互作用展开量子蒙特卡罗方法,用于测量费米子-玻色子晶格模型的可观测量。使用生成泛函,我们表示的期望值涉及玻色子运营商,这是不能直接访问,因为模拟是在一个纯粹的费米子行动方面,作为积分的费米子关联函数。我们还证明,某些可观的可以直接从顶点分布推断,并提出有效的估计的总能量和声子传播的Holstein模型。此外,我们将保真度易感性的协方差估计量(相变的无偏诊断)推广到延迟相互作用的情况。新的估计被应用到半满无旋和有旋Holstein模型在一维。在无自旋模型中观察到的声子模在Peierls跃迁中的重整化表明在绝热区存在软模跃迁。临界点与声子动能的最小值和保真度磁化率的最大值有关。
2017-01-03 cond-mat.str-el
Parallel Scan Recurrent Neural Quantum States for Scalable Variational Monte Carlo
Department of Physics;Astronomy, University of California, Davis, California 95616, USA;Astronomy, San Jos\'e State University, San Jos\'e, California 95192, USA;Department of Applied Mathematics, University of Waterloo, Waterloo, ON N2L 3G1, Canada;Vector Institute, Toronto, Ontario, M5G 0C6, Canada
本文提出并行扫描循环神经量子态,通过并行化递归结构实现高效变分蒙特卡洛计算,在一维和二维空间中实现大规模自旋晶格模拟。
2026-05-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cs.LG
Monte-Carlo phase diagram of a Hubbard-Peierls model in the search for spin crossover transition in $π$-conjugated polymers
本文用Monte Carlo方法研究了一维$π$共轭聚合物的扩展Hubbard-Peierls模型的有限温度性质。该模型结合了电子-声子和超精细相互作用,并在平均场水平下求解半填充。特别是,我们探索的模型作为电子-电子和电子-声子相互作用的强度的函数。在低温下,随着电子-电子相互作用强度的增加,系统呈现出抗磁性到反铁磁性的转变。同时,通过增加电子-声子耦合,存在从均匀到Peierls二聚几何的转变。正如预期的那样,这种Peierls二聚相在有限温度下由于热振动而消失。更有趣的是在有限温度下电子-声子和电子-电子相互作用之间的相互作用。特别是,我们证明了在一定区域的参数空间有一个自旋交叉,系统从低自旋过渡到高自旋状态的温度增加。与二价磁性分子中的标准自旋交叉非常相似,这种跃迁是熵驱动的。最后讨论了超精细相互作用在相图中所起的作用。
2010-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Monte Carlo method for models of molecular nanodevices
本文介绍了一种量子蒙特卡罗方法,在有限温度下精确计算了玻色子场与费米子量子杂质耦合的格林函数。虽然该算法是一般的,我们专注于耦合到一个荷斯坦声子作为分子晶体管的示意图模型的单个杂质安德森模型。我们计算了大范围参数下的杂质态密度,验证了该方法的准确性和有效性。我们还得到了杂质模型的电导,并分析了不同的制度。结果表明,即使在有效吸引声子相互作用大于库仑排斥作用的情况下,也可以观察到类似Kondo的电导行为。
2005-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Giant enhancement of anisotropy by electron-phonon interaction
各向异性的电子-声子相互作用被证明是导致各向异性极化子效应。极化子能带的各向异性是电子-声子耦合的指数函数,并且可能与$10^3$一样大。这也使得各向异性对耦合的微小变化非常敏感,并意味着类似结构的化合物之间的各向异性变化很大。预测了质量各向异性的同位素效应。极化子的质量是由一个精确的量子蒙特卡罗方法。简要讨论了对高温超导体的意义。
1998-11-23 cond-mat.str-el
Superconductivity in the presence of strong electron-phonon interactions and frustrated charge order
本文用无符号问题的量子蒙特卡罗方法研究了晶格几何破坏电荷有序的强耦合电子-声子系统的超导电性。结果表明,在较宽的耦合强度范围内,强的电子-声子相互作用有利于电荷有序受挫的超导电性。
2018-12-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Monte Carlo Simulations of the 2D Su-Schrieffer-Heeger Model
在过去的几年里,新一代的量子模拟极大地扩展了我们对局域声子模与在位电荷密度耦合的哈密顿量中电荷密度波相变的理解。另一个非常不同而有趣的例子是声子存在于键上,从而调制电子的跳跃。这种情况下,所描述的苏-Schrieffer-Heeger(SSH)的哈密顿量,迄今为止只研究了量子蒙特卡罗在一维。在这里,我们提出的2D SSH模型的结果,并表明,键序波(BOW)绝缘体是存在于基态在半填充,并认为,一个临界值的电子-声子耦合需要其发病,在对比与1D的情况下,BOW存在任何非零耦合。我们确定的键序模式,这是迄今为止一直有争议的,和临界转变温度,这是与自发破${\cal Z}_4$对称性的确切性质。
2020-06-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Diagrammatic quantum Monte Carlo study of an acoustic lattice polaron
本文用一阶近似的非图解Monte Carlo方法研究了晶格极化子通过形变势与声学支声子相互作用。弱耦合和强耦合制度被分离的自陷区域,其中各种可能的晶格变形之间的量子共振被认为是在基态属性,光谱函数,和光学电导率。这种极化子的独特之处在于长波长和短波长的声振动之间的相互作用,产生复合声子云,并由于多个准稳态的存在而导致持续的自陷。这导致光谱响应的结构比以前考虑的任何极化子模型都要复杂得多。
2021-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic and phononic properties of a two dimensional electron gas coupled to dipolar phonons via small-momentum-transfer scattering
本文研究了通过小动量转移散射耦合到偶极声子的二维电子气的电子和声子谱函数以及超导电性。本文的结果是通过无符号问题的量子蒙特卡罗模拟得到的。因此,除了建模之外,没有进一步的近似。我们的研究结果可以相关的高温超导体之间的界面处的一个单位细胞厚的FeSe和SrTiO 3。
2018-12-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Comment on ``Electron-phonon Vertex in the Two-dimensional One-band Hubbard Model''
In cond-mat/0306131 Huang { \em et al.}首次报道了小声子动量在电子关联引起的电子-声子耦合中占优势的数值证据。他们还报告了一个向上翻转的电子声子顶点功能的小动量的哈伯德排斥$U$足够大的$U$的功能。在这篇评论中,我们比较了他们的量子蒙特卡罗数据与分析结果的基础上从玻色子技术的通用$U$。我们关联的电子-声子顶点函数的向上翻转,在大的温度下的相分离不稳定的趋势。
2003-07-09 cond-mat.str-el
Quantum Monte Carlo study of an anharmonic Holstein model
通过在声子势能中引入一个四次项,研究了非谐性对描述巡游费米子和局域量子声子耦合的Holstein模型物理性质的影响.我们发现,这个非谐项的存在下,减少了在半填充的电荷密度波相位(CDW)的程度,以及过渡温度到这个阶段。掺杂远离半填充,我们观察到的CDW和一个均匀的相位,这也是目前在谐波模型之间的一阶相变。此外,我们还研究了掺杂区超导极化率的演化,发现非谐性可以增强超导响应。
2021-05-31 cond-mat.str-el
Isotopic shift in angle-resolved photoemission spectra of Bi2Sr2CaCu2O8 due to quadratic electron-phonon coupling
结合Bi_2Sr_2CaCu_2O_8氧同位素效应的角分辨光电子能谱(ARPES)实验,采用Hartree-Fork和量子Monte Carlo方法,从理论上研究了角分辨光电子能谱中氧同位素效应引起的能带位移。我们发现,这种带移可以澄清基于二次耦合的电子-声子(e-ph)模型。能带位移与声子能量变化的比值较大与声子的软化效应有关,正负符号变化是由于e-ph耦合的动量依赖性。
2007-09-28 cond-mat.str-el
Quantum spin liquid in antiferromagnetic chain S=1/2 with Acoustic Phonons
用量子MonteCarlo方法研究了自旋$S=1/2$与声学声子耦合的非绝热反铁磁链的自旋和声子激发谱。结果表明,对于任意的声子速度,三重态激发谱中都存在临界耦合,从而使能隙打开。计算了离域声子和磁振子与声子的传播束缚态的相界。结果表明,自旋-自旋关联函数的球对称性被破坏。在不考虑自旋Peierls跃迁的情况下,对$CuGeO_3$的磁性和光学性质进行了解释.
2002-07-04 cond-mat.soft cond-mat.str-el
Pseudogap crossover in the electron-phonon system
热力学性质的正方形晶格Holstein模型的电子-声子问题的声子频率小相比裸费米能量得到使用Monte Carlo方法,强耦合(双极化)展开,和弱耦合Migdal-Eliashberg方法。已经在升高的温度下,其中的电荷密度波(CDW)和超导(SC)的相关性是非常短的范围,交叉发生作为增加的电子-声子耦合,$λ_0$,从正常的金属制度的赝能隙制度的函数。在足够低的$T$下,发现小$λ_0$的SC相和大$λ_0$的相应绝缘CDW相。
2018-11-26 cond-mat.str-el
Breakdown of Migdal-Eliashberg theory; a determinant quantum Monte Carlo study
用行列式量子蒙特卡罗(DQMC)方法计算了二维Holstein模型的超导(SC)和电荷密度波(CDW)磁化率,并与用Migdal-Eliashberg(ME)方法计算的结果进行了比较.我们获得的温度比费米能$E_F$低25倍,仍然高于SC跃迁。我们发现,SC磁化率在低$T$同意定量与ME理论的无量纲的电子-声子耦合$λ_0 \approx 0.4$,但偏离较大的$λ_0$显着。我们发现,对于大的$λ_0$和小的声子频率$ω_0 \ll E_F$ CDW排序是有利的,优选的CDW排序矢量是不相关的费米面的任何明显的特征。
2018-02-20 cond-mat.str-el
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
Cooperative enhancement of superconducting correlations by electron-electron and electron-phonon interactions in the quarter-filled band
本文用量子蒙特卡罗方法计算了一个耦合键声子的二维阻挫哈伯德模型。该模型是已知的d-波超导基态在足够强的电子-声子耦合的大声子频率的限制。在没有电子-声子耦合的情况下,Hubbard相互作用U增强了四分之一填充(密度$ρ$ = 0.5)带中的超导配对。我们在这里表明,在$ρ$ = 0.5的电子-电子和电子-声子相互作用合作加强d-波配对,而在所有其他密度相互竞争。合作自由度在许多相变中被发现,并且对于理解强关联材料中的超导性至关重要。
2019-11-14 cond-mat.str-el
Thermodynamic properties of the two-dimensional S=1/2 Heisenberg antiferromagnet coupled to bond phonons
利用基于圈算法的量子MonteCarlo方法,研究了二维反铁磁S=1/2海森堡模型与键上Einstein声子耦合的热力学性质.详细讨论了磁化率、平均声子占据数和比热随温度的变化关系。我们研究了弱和强自旋-声子耦合区(耦合常数g=0.1,w= 8 J和g=2,w= 2 J)的自旋关联函数。相关长度的有限尺寸标度分析表明,在这两种情况下,在基态建立长程Neel顺序。
2003-10-06 cond-mat.str-el
Schwinger-Dyson Equation Method to Calculate Total Energy in Periodic Anderson Model with Electron-Phonon Interactions
最近我们采用考虑电子-声子相互作用的周期性Anderson模型来描述压力作用下铈的体积坍缩($γ\rightarrow α$跃迁)。为了描述铈的体积塌陷转变,我们试图绘制压力与体积的曲线,看看何时出现扭结结构。获得压力-体积曲线的一种方法是计算系统在不同温度下的总能量。为了求解具有电子-声子相互作用的周期性Anderson模型,我们采用连续时间量子Monte Carlo算法,通过对声子积分,得到了延迟的电子-电子相互作用。蒙特卡罗模拟结果给出了该模型的电子格林函数和自能,并由此计算了系统的总能量。从模型的哈密顿量出发,利用电子的自能和格林函数,导出了一个计算总能量的公式,而这个公式在我们的情况下是不适用的。在这里,我们已经设计了一种新的方法来获得总能量公式纯粹从路径积分描述的系统,而不诉诸其哈密顿公式。由于不是所有的系统都可以用一个哈密顿量来描述,因此我们的方法具有更广泛的适用性。值得注意的是,我们在这里推导出的总能量公式采取了相同的形式从一个模型的哈密顿量。
2019-08-18 cond-mat.str-el
Lattice dynamics of the Heisenberg chain coupled to finite frequency bond phonons
研究了一维海森堡自旋链与有限频率键声子耦合的声子动力学。我们提出了第一个详细的声子谱,这些系统使用量子蒙特卡罗。量子相变主要由一个中心峰控制,但主声子分支的重正化强烈依赖于裸声子频率ω_0。主支在ω_0 \gsim J处基本上不受影响,但当ω_0足够低时,它完全软化。对于结构相变来说,这是一种不寻常的情况,只有在足够大的系统中才能观察到。从有限温度下的二聚相出发,晶格动力学反映了三维体系的行为。为了有效地度量格林函数,我们引入了从随机级数展开到连续虚时间的映射。
2007-05-07 cond-mat.str-el
Interplay of Site and Bond Electron-Phonon Coupling in One Dimension
在一维模型中研究了荷斯坦耦合和苏-施里弗-海格尔耦合对量子声子的影响。通过量子蒙特卡罗模拟精确地解决了这个问题。如果其中一个耦合占主导地位,则基态是具有长程键或电荷序的Peierls绝缘体。在弱耦合下,研究结果表明,由于相互竞争的序参量和晶格涨落,形成了自旋带隙的排斥金属相。这样的相位是不存在的纯SSH模型,即使是量子声子。在强耦合,两个Peierls状态之间的连续过渡的证据。
2017-02-27 cond-mat.str-el
Quantum spin liquid in Sr_2CuO_3 induced by Acoustic Phonons
本文采用连续时间MonteCarlo方法,在一维非绝热相互作用磁子系统和弹性子系统模型下,对$Sr_2CuO_3 $的声子和自旋激发谱进行了理论研究。在三重态激发谱中发现了两个能隙,估算的键缺陷浓度与实验值符合得很好。低温下磁矩的原位形成是由反铁磁有序$T_N \sim 5 K$相关半径的量子自旋液体冻结引起的
2002-08-21 cond-mat.soft cond-mat.str-el
Real-time evolution of static electron-phonon models in time-dependent electric fields
本文提出了一种精确的蒙特卡罗方法来模拟零声子频率绝热极限下的电子-声子模型的非平衡动力学。声子的经典性质使我们能够对平衡声子分布进行采样,并有效地在每个声子配置的随时间变化的电磁场中演化电子子系统。我们证明,我们的方法是特别有用的电荷密度波系统经历脉冲电场,因为它们出现在泵探测实验。对于一维和二维的半填充Holstein模型,我们计算了脉冲作用后的电流和能量的非平衡响应,以及泵浦前后的光电子谱。对于$162$位点链(一维)或$16\times 16$正方形晶格链(二维),尺寸效应是可控的。
2021-08-11 cond-mat.str-el
Nature of ground states in one-dimensional electron-phonon Hubbard models at half-filling
本文将重整化群技术应用于零温半满一维电子-声子哈伯德模型。对于Holstein-Hubbard模型,对于声子介导的相互作用$g_{\rm ph}$和库仑相互作用$U$,单圈计算的结果与在$(U,g_{\rm ph})$平面上通过量子Monte Carlo模拟得到的相图一致.一个完全带隙的电荷密度波状态和莫特反铁磁体之间的中间相的入侵支持随着其大小的增长与分子声子频率$ω_0$。我们发现额外的阶段包围中间相的基边界。在某个临界$ U^*\approx g^*_{\rm ph}$以下发现一个Luttinger液线,在较大的$U\sim g_{\rm ph}$处,紧接着是一个窄的键序波有序区域,该区域根据$U$是电荷带隙的或自旋带隙的。对于Peierls-Hubbard模型,随着Debye频率$ω_D$的降低,具有完全带隙Peierls键序波态的$(U,g_{\rm ph})$平面区域显示出对Mott带隙反铁磁体的越来越大的支配。一个幂律依赖$g_{\rm ph} \sim U^{2η}$被发现映射出的两个阶段之间的边界,其指数是在良好的协议与现有的量子Monte Carlo模拟时进行的有限最近邻排斥项$V$添加到Hubbard相互作用。
2015-02-20 cond-mat.str-el
Nematic Antiferromagnetism and Deconfined Criticality from the Interplay between Electron-Phonon and Electron-Electron Interactions
具有强电子-声子耦合的系统通常表现出各种形式的电荷序,而强电子-电子相互作用导致磁性。我们使用决定性量子蒙特卡罗(DQMC)计算来求解具有这些相互作用漫画的正方形晶格模型。在电子-电子相互作用占主导地位的极限,它有反铁磁(AF)秩序,而电子-声子耦合占主导地位的有柱状价键固体(VBS)秩序。我们发现了一个新的干预阶段,主机共存的铁磁和反铁磁订单。我们还发现了一个朗道禁戒连续量子相变的证据与紧急$O(4)$对称性之间的VBS和反铁磁相。
2020-10-23 cond-mat.str-el
Bond Bipolarons: Sign-free Monte Carlo Approach
源自声子位移调制跳跃的极化子具有相对轻的质量,因此,作为高温超导性的双极化子机制的候选者具有重要的当前兴趣[Phys.Rev.Lett. { \bf 121},247001(2018)]。我们观察到,键模型,当占主导地位的耦合来自晶格键上的原子振动,可以解决有效的无符号的Monte Carlo方法的基础上的粒子部门的路径积分公式结合(实空间)图形或Fock路径积分表示的声子部门。我们介绍了相应的算法,并提供说明性的结果,在二维双极化子。结果表明,在该模型的多参数空间中,通向高温超导性的路径(如果有的话)位于大尺寸的中等轻双极化子的Scylla和大质量的紧凑双极化子的Charybdis之间.因此,原位排斥作用有助于实现$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
First-principle quantum Monte-Carlo study of charge carrier mobility in organic molecular semiconductors
该研究针对有机分子半导体电荷输运问题,用无可调参数的Hybrid Monte Carlo算法结合多项算法改进,以低计算成本高精度模拟声子与载流子量子动力学,所得迁移率与实验吻合且验证了瞬态局域化方法。
2024-08-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el hep-lat
Variational wave functions for the spin-Peierls transition in the Su-Schrieffer-Heeger model with quantum phonons
我们引入变分波函数来计算由Su-Schrieffer-Heeger模型描述的自旋-声子耦合系统的基态性质。量子自旋和声子被视为平等的基础上,在蒙特卡罗抽样,不同的制度进行了调查。结果表明,本文提出的变分近似在一维情况下与以前的密度矩阵重整化群结果吻合较好,并且能够准确地描述自旋-Peierls跃迁.这种变分方法既不受磁弹性耦合强度的约束,也不受所考虑的系统的维数的约束,从而允许在更一般的情况下,这是相关的自旋液体和拓扑相在两个空间维度的未来调查。
2020-10-04 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
Asymmetric electron-phonon interactions in the three-band Peierls-Hubbard model
利用冻结声子内的量子蒙特卡罗(QMC)方法,研究了半呼吸O $(π,0)$声子模对三带Peierls-哈伯德模型基态性质的影响.我们的模拟进行离子和共价电子-声子耦合。晶格位移对基态能量和电荷波动的影响在空穴和电子掺杂的情况下在幅度上是相似的。然而,晶格位移对磁性的影响是相当不同的。在空穴掺杂的情况下,归一化的次近邻铜-铜自旋相关显着修改的离子和共价电子-声子耦合。另一方面,在电子掺杂的情况下,观察到小得多的影响。不同的自旋-声子耦合,结合自旋袋图片的准粒子,可以解释一个强大的质量重整化效应在p型铜氧化物和较弱的效果在n型铜氧化物。
2003-09-16 cond-mat.str-el
Valence-Bond Order in a Honeycomb Antiferromagnet Coupled to Quantum Phonons
我们用精确的量子蒙特卡罗模拟证明了蜂窝晶格上的反铁磁SU(2)自旋- $\frac{1}{2}$海森堡模型的Néel基态可以被量子声子的耦合破坏.我们发现一个明确的一级转变的价键固体状态与凯库莱秩序,而不是一个deconfined量子临界点。然而,量子晶格涨落可以驱动跃迁向弱一阶跃迁,揭示了通过相互作用的延迟的跃迁的可调谐性。与一维情形相比,我们的绝热区相图与阻挫$J_1$ - $J_2$模型有质的不同。我们的结果表明,键声子的耦合可以诱导狄拉克系统中的凯库勒阶。
2020-09-25 cond-mat.str-el
Eliashberg theory of phonon-mediated superconductivity -- when it is valid and how it breaks down
我们分析的有效性Eliashberg理论的声子介导的超导电性在二维系统中的光最近广泛的Monte-Carlo研究的Holstein模型。传统观点认为,只要顶点修正量保持较小,Eliashberg理论就适用。对于声子能量$Ω_0$和费米能量$E_F$的小比率,即使当无量纲电子-声子耦合$λ$大于1时,也假定该条件成立,即,在强耦合状态下。在Migdal近似和量子蒙特卡罗计算的各种数量之间的比较证明,这种信念是错误的,我们确定分析的一些方式,这种故障发生在$λ= λ_{cr}$的各种“正常状态”的属性,其中$λ_{cr} = O(1)$。击穿发生在足够高的温度下,超导或电荷密度波关联都不会在任何显著的距离范围内延伸,因此它不能与任何相关的有序基态的不稳定性的开始相关联-相反,它与经典双极化子形成的局部物理学相关联。尽管如此,我们表明,某些属性,包括超导$T_c$和超导能隙结构低于$T_c$,可以准确地推断出在$λ\leq λ_{cr}$的Eliashberg理论的强耦合极限。
2020-04-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi blockade of the electron-phonon interaction: why strong coupling effects may not be seen in optimally doped high temperature superconductors
通过求解自旋极化费米子的二维Holstein模型,采用无近似的粗线图解Monte Carlo(BDMC)方法,研究了强电子-声子相互作用(EPI)的表现形式与载流子浓度的关系.我们表明,强EPI,显然存在于非常小的费米子浓度,被掩盖的费米封锁效应和Migdal定理的程度,它表现为温和的一个在大的载流子密度。强EPI指纹的抑制与掺杂高温超导体中的实验观察一致
2020-07-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con