Dissociation of a Hubbard--Holstein bipolaron driven away from equilibrium by a constant electric field
本文用变分数值方法计算了当t=0时,在恒定电场作用下,Holstein-Hubbard双极化子从基态到准定态的演化过程,并考虑了全量子效应。在零场极限的电流显示布洛赫振荡特性的绝热制度的电场导致的双极化子沿准粒子带发展。双极化子保持束缚,净电流在此状态下保持为零。在较大的电场下,系统进入具有有限稳态电流的耗散状态。同时,双极化子解离成两个独立的极化子。通过研究不同的参数制度,我们表明,有限的稳态电流的外观是不可避免的随后由双极化子的解离。
2012-03-27 cond-mat.str-el
First Order Bipolaronic Transition at Finite Temperature in the Holstein Model
我们利用动力学平均场论结合精确对角化方法研究了Holstein模型.在临界温度Tcr以下,在gc_1(T)在共存区,当T=Tp(<Tcr)时,体系发生了从双极化子态到极化子态的一级相变,双占据率、晶格涨落和有效离子势的非谐性不连续地变化,没有对称性破缺.得到的双极化跃迁似乎是一致的,在β-烧绿石氧化物KOs 2 O 6的摇铃过渡。
2010-10-14 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
Holstein polarons and triplet bipolarons with NNN hopping
采用基于精确对角化的变分近似方法,研究了具有次近邻电子跳跃(NNN)的一维Holstein单极子的基态.我们的研究表明,根据最近邻跳跃积分的NNN的符号和幅度,极化子带极小值可能发生在非零kGS。我们比较目前的情况下,SSH极化子,其中也观察到类似的功能,虽然,由于非常不同的机制。我们的三重态双极化子的初步调查,在一个有吸引力的扩展哈伯德相互作用的存在下,进一步证实了本模型和SSH模型之间的差异。
2017-09-18 cond-mat.str-el
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
Bipolarons and polarons in the Holstein-Hubbard model: Analogies and differences
单双极化子问题的背景下检查的1D Holstein-哈伯德模型,强调类比和互补的单极化子物理的差异。揭示了声子阈值以下的双极化子能带结构,当接近绝热极限时,显示出众多激发带之间的复杂关系。具有显着的结合能,大的双极化子的稳定性,小到大的双极化子交叉作为哈伯德排斥的函数,以及双极化子的解离,光双极化子进行了详细的研究,解开绝热,非绝热和晶格粗化的影响。它强调,凝聚的双极化子发生在稀释极限,只有在非常低的温度。
2012-05-29 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
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
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
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
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
Subgap tunneling through channels of polarons and bipolarons in chain conductors
我们提出了一个在赝能隙区的内部相干隧穿的理论,其中所施加的电压低于自由电子间隙。我们考虑准一维系统的间隙起源于晶格二聚,如聚乙炔,以及低对称性的一维半导体。结果可以应用于几种类型的共轭聚合物,半导体纳米管和半导体量子线。这种方法可以推广到强关联系统中的隧穿,表现出赝能隙效应,如在未掺杂的极限下的高Tc材料家族。我们展示了隧穿电流-电压特性的演变,从涂抹的自由电子间隙下降到阈值的极化子隧穿,并进一步下降到该地区的双电子隧穿通过双极化子或扭结对。
2005-10-11 cond-mat.str-el
Holstein magneto-polarons: from Landau levels to Hofstadter butterflies
用非微扰方法研究了横向磁场中的Holstein极化子。在强场和大耦合,我们表明,极化子有一个霍夫施塔特谱,但非常扭曲和较低的对称性比(重)裸粒子。对于弱磁场,我们确定了以前不知道的朗道水平的非微扰行为。
2010-11-09 cond-mat.str-el
Evidence for the immobile bipolaron formation in the paramagnetic state of the magnetoresistive manganites
最近的研究表明,磁致电阻锰氧化物的顺磁态的载流子是小极化子。本文报道了几种铁磁锰氧化物中氧同位素对本征电阻率和热电势的影响。这些同位素效应的精确测量使我们能够进行定量的数据分析。我们的结果并不支持一个简单的小极化子模型,而是提供了令人信服的证据,证明存在小的不动双极化子,即,成对的小极化子。由于锰氧化物中的双极化子是不动的,因此目前的结果似乎不能单独对铜基钙钛矿的双极化子超导理论给予积极的支持。
2000-07-06 cond-mat.str-el
Solution of the Holstein polaron anisotropy problem
我们研究了三维各向异性材料中的Holstein极化子。使用变分精确对角化技术,我们提供了高精度的结果极化子的质量和极化子半径。利用这些数据,我们讨论了一维和三维极化子形成的差异,以及在小和大声子频率。改变各向异性,我们演示了极化子如何从一维准粒子演变为三维准粒子。我们从而解决了准一维物质中极化子稳定性的问题,并澄清了在何种程度上这种极化子可以被描述为一维物体。我们最后表明,即使是本地Holstein相互作用导致增强的载流子运动的各向异性。
2008-09-13 cond-mat.str-el
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
Orbital Effects of Strong Magnetic Field on a 2-D Holstein Polaron
利用基于精确对角化的变分方法研究了强外磁场对二维Holstein极化子基态性质的轨道效应。从基态能量和波函数出发,计算了电子-声子关联函数、平均声子数和Drude重量,并研究了二维Holstein极化子随磁通量的演化.虽然外部磁场影响整个参数制度的极化子,我们表明,磁场有一个松散的约束(空间扩展)的极化子更强的影响。我们还发现,磁场可以作为一个调谐参数,特别是对弱耦合极化子,以减少一个大的极化子的空间范围。
2015-06-25 cond-mat.str-el
Polaron and bipolaron transport in a charge segregated state of doped strongly correlated 2D semiconductor
采用具有短程和长程相互作用的二维格子气模型,计算了经典强关联电荷分离极化子态的非相干电荷输运.通过蒙特卡罗模拟,我们发现在高温下,输运主要是由解离的相关极化子的跳跃所控制,其中它们的迁移率与温度成反比。在低于成簇转变温度的温度下,双极化子输运成为主导。双极化子跳跃的能垒是由库仑效应决定的,并且被发现低于单极化子跳跃的能垒。这导致极化子和双极化子在低温下迁移率的温度依赖性截然不同。
2010-10-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase diagram of the Holstein polaron in one dimension
一维Holstein极化子的行为进行了描述,强调晶格粗化的影响,区分绝热和非绝热的贡献的本地相关性和色散特性。原始的和统一的系统化的交叉之间的不同的极化子行为,通常在文献中考虑,得到量子经典,弱耦合强耦合,绝热非绝热,巡回自陷极化子和大到小极化子。有人认为,极化子状态的各个方面之间的关系可以指定由五个制度:弱耦合制度,大绝热极化子的制度,小绝热极化子的制度,小非绝热(Lang-Firsov)极化子的制度,和过渡制度的小钉扎极化子的绝热和非绝热的贡献是不可避免地混合在极化子色散特性。这五个政权之间的交叉定位在参数空间的Holstein哈密顿量。
2008-08-28 cond-mat.str-el
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
Two-dimensional Holstein-Hubbard model: Critical temperature, Ising universality, and bipolaron liquid
用连续时间量子蒙特卡罗模拟研究了二维Holstein-哈伯德模型。利用重整化群不变相关比和有限尺寸外推法,确定了电荷密度波跃迁的临界温度与耦合强度、声子频率和Hubbard排斥的函数关系。证明了该相变属于二维伊辛模型的普适类,并可通过保真度磁化率检测到.基态相图的结构和双极化金属的可能性与一个以上的$T_c$的单粒子间隙进行了探讨。
2018-08-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Diagrammatic content of the DMFT for the Holstein polaron problem in finite dimensions
在Holstein极化子问题的背景下,它表明,动力学平均场论(DMFT)对应于一类特殊的局部图的自能骨架展开的总和。在实空间表示中,这些局域图的特点是不存在涉及不同晶格位置声子的顶点校正。这样的修正在无限维的极限下消失了,DMFT提供了Holstein极化子问题的精确解。然而,对于有限维系统,DMFT的精度是有限的。特别是,它不能正确地描述多个晶格位置上的极化子的绝热扩展。参数给出的顶点校正的DMFT的局限性,发现荷尔斯泰因极化子的问题持续有限的电子密度和任意的声子色散。
2007-10-26 cond-mat.str-el
A new self-consistent basis generation scheme for polaron and bipolaron systems
我们发展了一种新的基于精确对角化的自洽变分基生成方案,它可以有效地应用于各种类型的电子-声子系统。该方案是相当普遍的,并带来了一个数量级的变分空间的大小,甚至在某些情况下,再现最精确的基态能量和关联函数在文献中可用。这种方法具有巨大的潜力,适用于更多的电子或在更高的维度,这仍然超出了精确对角化的范围,只是因为他们的变分空间的大小需要得到合理的收敛结果。
2013-05-14 cond-mat.str-el
Spectral signatures of Holstein polarons
我们回顾了单电子Holstein模型的基态和光谱性质的数值结果。
2006-06-13 cond-mat.str-el
Reply to "Comment on `Evidence for the immobile bipolaron formation in the paramagnetic state of the magnetoresistive manganites'"
Zhao等人[Phys.Rev.B62,R11949(2000)]报道了在几种铁磁锰氧化物的顺磁状态下,氧同位素对固有电阻率和热电功率的影响的研究。同位素效应对本征电输运性质的影响不符合简单的小极化子跳跃机制,但可以很好地解释了一个模型,其中共存的固定双极化子和热激发的小极化子。最近,Banerjee等人[Phys. Rev. B 68,186 - 401(2003)]对我们的论文写了一篇评论,他们误解了我们的理论模型,错误地认为我们将顺磁态的电输运解释为双极化子跳跃。他们混淆了大极化子和小双极化子,使用了不正确的双极化子形成条件,甚至错误地复制了我们的数据。我们表明,在评论中使用的模型是不一致的观察到的氧同位素效应的任何功能。提供了更多的证据来支持我们的原始论文中使用的理论模型。
2005-01-19 cond-mat.str-el
Surface Polaron Formation in the Holstein model
利用动力学平均场论求解半无限立方晶格中的Holstein模型,分析了固体-真空界面对强耦合电子-声子系统性质的影响.发现极化子形成更容易发生(即,对于较弱的电子-声子耦合)。另一方面,与极化子结合相关的金属-绝缘体转变在体相和表面上以独特的临界强度发生。
2009-05-09 cond-mat.str-el
Localisation versus self-trapping: Polaron formation in the Anderson-Holstein model
我们讨论了无序电子-声子系统中极化子的形成。
2006-06-13 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
Polarons and Bipolarons in Holstein and Holstein $t-J$ models by Dynamical Mean Field Theory
电子光谱特性以及声子概率分布函数(PDF)的比较研究的结果报告。本文用动力学平均场论对半满无旋和有旋Holstein模型以及Holstein t-J模型中的单孔进行了研究。声子PDF的质的变化信号极化交叉,而电子金属绝缘体转变(MIT)由于配对成一个双极化态可以看到从电子DOS的间隙或消失的准粒子光谱权重。MIT只能在足够高的密度下观察到,只要库仑排斥被忽略。在低密度的极限下,载流子表现出极化行为,通过发展一定的极化移动声子概率密度函数的平均值。在大的密度下,占据和空位导致一个双峰的声子PDF。在极化子交叉处,声子坐标的涨落比其他耦合处的大。在这个制度中,玻恩-奥本海默近似失败时,声子频率远小于电子带宽。对于t-J模型中的单个空穴,局部化的另一个来源是由于磁超交换能量,磁超交换能量倾向于使由于空穴的存在而导致的自旋缺陷扩散局部化。
2005-10-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
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
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
Optical conductivity of the Holstein polaron
利用动量平均近似,导出了零温下Holstein极化子的一种新的非微扰电导率解析表达式。这提供了深入了解OC的形状,通过连接到极化子的声子云的结构。我们的方法适用于任何维度,适当地执行选择规则,可以系统地改进,也可以推广到动量相关耦合。它的准确性证明了第一个详细的三维数值OC结果,使用近似自由图解蒙特卡罗方法获得的比较。
2011-09-17 cond-mat.str-el
Phonon spectral function of the Holstein polaron
在弱耦合近似和强耦合近似下,利用自能理论计算了一维Holstein模型的声子谱函数。在小电荷载流子密度的极限中发现的特征激发与Holstein极化子的已知(电子)光谱性质有关,例如极化子带色散。特别强调的是放在不同的物理发生在绝热和反绝热制度,分别。比较与集群的方法,利用精确的数值结果对小系统产生的热力学极限的近似。这种方法,类似于集团微扰理论,证实了分析结果,并产生准确的结果,也在中间耦合制度。
2006-05-31 cond-mat.str-el
Electron-polaron--electron-polaron bound states in mass-gap graphene-like planar quantum electrodynamics: $s$-wave bipolarons
洛伦兹不变版本的质量间隙石墨烯类平面量子电动力学,宇称保持$U(1)\times U(1)$质量QED $_3$,表现出吸引力的相互作用,在低能电子-极化子-电子-极化子$s$ -波散射,有利于准粒子束缚态,$s$ -波双极化子。
2018-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The end points in the dispersion of Holstein polarons
我们调查的存在端点的分散的Holstein极化子在不同的维度,使用的动量平均近似已被证明是非常准确的这个模型。一个端点将最低能态是离散能级的动量分开,即,一个无限寿命的极化子,从那些最低能量的特征是一个连续体,其中“极化子”是由一个有限寿命的共振信号。虽然这样的端点是已知的,不出现在1D中,我们在这里表明,他们是通用的3D中,如果粒子玻色子耦合不是太强。2D的情况是“关键的”:一个纯2D Holstein模型没有端点,就像1D的情况一样。然而,任何数量的层间跳跃都会导致类似3D的行为。其结果是,这样的端点预计将出现在分层,准二维系统的光谱所描述的Holstein模型。对其他模型的推广也进行了简要讨论。
2010-08-13 cond-mat.str-el
Magnetic and lattice polaron in Holstein-t-J model
我们研究了反铁磁背景中单个空穴情况下晶格形成和磁极化子形成之间的相互作用。本文给出了无限维Holstein-t-J模型的一个精确解析解。计算了基态能量、电子-晶格关联函数、自旋袋维数以及光谱性质。磁关联和空穴-晶格关联相互支持,即反铁磁关联的存在有利于在较低的电子-声子耦合值下形成晶格极化子,而极化子效应有助于减少反铁磁背景中的自旋缺陷数量。在绝热极限下,向自旋-晶格小极化子区域的过渡成为不连续的过渡。
2002-06-11 cond-mat.str-el
Ground-state properties of the two-site Hubbard-Holstein model: an exact solution
利用扩展的声子相干态,我们重新研究了两格点Hubbard-Holstein模型。在整个耦合区精确地研究了非平凡单重态双极化子。计算了它们的基态能量和双占据几率。利用线性熵成功地量化了电子与环境声子之间的二体纠缠,在强耦合区显示了单重态-双极化子的最大纠缠。一个戏剧性的下降,在交叉制度中观察到的GS保真度和其敏感性。双极化子的性质也可以用关联函数来描述。研究发现,随着电子-电子库仑排斥的增加,从二位点到单位点双极化子的跃迁更加突然,并向更大的电子-声子耦合强度移动。
2008-09-25 cond-mat.stat-mech 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
Holstein light quantum polarons
利用精确对角化技术研究了Holstein模型中一维无限晶格中极化子的形成。电子和声子传播子的数值结果进行了比较与非绝热弱耦合和强耦合微扰理论,以及与谐波绝热近似。一个定性的解释之间的交叉制度的自陷和自由粒子的行为,以前没有很好地理解,提出。结果表明,非绝热和绝热贡献的精细平衡决定了小极化子的运动,使它们成为光。一个全面的分析,空间和时间分辨的低频晶格相关性的特征的非线性不变的极化子状态。极化形变场的各种行为,从经典绝热的强耦合到量子非绝热的弱耦合,进行了讨论。
2006-06-25 cond-mat.str-el
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
Relaxation dynamics of the Holstein polaron
在保持问题的全量子性质的前提下,我们计算了荷斯坦极化子在强振荡脉冲作用下远离平衡态时的弛豫时间。在脉冲之后,极化子的动能增加,随后表现出弛豫型下降,同时声子发射。在弱耦合区,观察到电子从极化子自势的部分隧穿。逆弛豫时间是小值的电子-声子耦合$λ$与$λ$线性,而它偏离向下的线性政权在$λ\gtrsim 0.1/ω_0$。平衡自能的虚部与非平衡模拟得到的弛豫时间倒数吻合得很好。
2012-09-12 cond-mat.str-el
First- and Second Order Phase Transitions in the Holstein-Hubbard Model
我们研究了Holstein-哈伯德模型中金属-绝缘体相变随电子-电子相互作用U和电子-声子耦合g的变化。我们用几种不同的数值方法计算了相图,其结果非常吻合。当电子-电子相互作用U占主导地位时,跃迁到莫特绝缘体;当电子-声子相互作用占主导地位时,跃迁到局域双极化态。在前一种情况下,过渡总是被发现是二阶的。这与向双极化态的转变相反,对于较大的U值,双极化态显然是一阶的。我们还提出了准粒子的重量和双重占有作为U和g的函数的结果。
2004-02-10 cond-mat.str-el
The Holstein Polaron
我们描述了一种变分方法来解决的Holstein模型的电子耦合到动态,量子声子在一个无限的晶格。变分空间可以系统地扩展,以实现高精度与适度的计算资源(12位数精度的一维极化子能量在中间耦合)。我们计算基本上所有参数制度的波矢$k$的连续值的模型的地面和低洼激发态的属性。我们对极化子能带、有效质量和关联函数的计算结果与其他数值方法,包括DMRG、全局局域和精确对角化方法的计算结果相比较。我们发现第一个激发态在极化子的束缚和非束缚系统与附加声子激发之间存在相变。相变也用强耦合微扰理论处理。
1998-12-15 cond-mat.str-el
Systematic improvement of the Momentum Average approximation for the Green's function of a Holstein polaron
我们展示了如何系统地改进Holstein极化子格林函数的动量平均(MA)近似,通过系统地提高自能图的准确性,使它们仍然可以有效地求和。这使我们能够解决MA近似的一些问题,例如,我们现在在正确的位置找到了预期的极化子+声子连续谱,以及动量依赖的自能。与数值数据的定量一致性得到进一步改善,正如预期的那样,因为完全满足的谱权求和规则的数量增加了。在低维系统中,修正量较大。
2007-05-29 cond-mat.str-el
Temperature effect on the electronic structure of the polaronic excitations within the three-band p-d-Holstein model
本文在p-d-Holstein三带模型框架下,采用极化子形式的广义紧束缚(GTB)方法,研究了具有强电子关联和强电子-声子相互作用的铜氧化物体系的电子结构与温度的关系.在这种方法中,电子结构是由极化准粒子构成的初始和最终极化多电子态之间的激发。温度效应通过局域激发极化子态的占据数和自旋-自旋关联函数大小的变化来考虑。温度升高导致价带顶的光谱函数峰展宽、峰位移动、峰强度降低。
2017-12-25 cond-mat.str-el
Polaronic features in the optical properties of the Holstein-t-J model
在动力学平均场论(DMFT)的框架下,导出了Holstein-t-J模型中空穴电导率$σ(ω)$的精确解.我们调查的磁性和声子的功能与极化子形成的交换耦合$J$,电子-声子相互作用$λ$和温度的函数。我们的解决方案直接关联的光电导率的单粒子光谱函数中的激发的功能,揭示了两个不同的机制,关闭和填充的光学赝隙时发生的变化的微观参数。我们发现极化子交叉处的光吸收的特征是在低频处的磁振子峰和在高频处的宽极化子带共存。本文给出了在极化区有效的$σ(ω)$的解析表达式。
2007-06-12 cond-mat.str-el
Mass of a lattice polaron from extended Holstein model using Yukawa potential
本文在推广的Holstein模型框架下研究了强耦合区和非绝热极限下电子质量的重整化。为了考虑电子-声子相互作用对极化子的屏蔽效应,假设电子-声子相互作用势具有汤川形式,并且电子-声子相互作用的屏蔽是由于晶格中其他电子的存在。这些力是由汤川型电子-声子相互作用势导出的。需要强调的是,早期考虑的Refs筛选力。\cite{kor-giant,spencer,hague-etal,hague-kor}是从汤川势推导出的力的一种特殊情况,与所考虑的距离相比,在大屏蔽半径下近似有效。在相同的屏蔽条件下,具有汤川型势的扩展Holstein极化子比早期研究的极化子更易移动。
2013-08-09 cond-mat.str-el
Spectral Properties of Holstein and Breathing Polarons
我们用自洽玻恩近似计算了一维Holstein极化子和呼吸极化子的光谱性质。Holstein模型的电子-声子耦合是动量无关的,而呼吸耦合随声子动量单调增加。我们发现,对于线性或紧密结合的电子色散:i)对于相同的无量纲耦合值,呼吸极化子中小动量处的准粒子重整化要小得多,ii)呼吸极化子中小动量处的准粒子重整化随着声子频率而增加,这与Holstein模型中的情况不同,在Holstein模型中,准粒子重整化随着声子频率而减少,iii)在Holstein模型中,准粒子色散在等于声子频率w 0的激发能处显示扭结和小间隙,而在呼吸模型中,它显示两个间隙,一个在激发能w 0处,另一个在2 w 0处。这些差异有两个原因:第一,相关散射声子的动量随着极化子动量的增加而增加;第二,呼吸裸耦合是声子动量的增函数。这导致呼吸模型的有效的电子-声子耦合是总极化子动量的增函数,使得小动量极化子处于弱耦合区,而大动量极化子处于强耦合区。然而,如果自由电子色散具有被大动量分离的低能态,则第一个原因不成立,例如在更高维的系统中,在这种情况下,两个模型之间的差异变得不那么显著。
2006-02-09 cond-mat.str-el
The electron-phonon (e-ph) interaction remains of great interest in condensed matter physics and plays a vital role in realizing superconductors, charge-density-waves (CDW), and polarons. We study the two-dimensional Holstein model for e-ph coupling using determinant quantum Monte Carlo across a wide range of its phase diagram as a function of temperature, electron density, dimensionless e-ph coupling strength, and the adiabatic ratio of the phonon frequency to the Fermi energy. We describe the behavior of the CDW correlations, the competition between superconducting and CDW orders and polaron…
2021-07-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Synergistic Polaron Formation in the Hubbard-Holstein Model at Small Doping
利用$2\times2$团簇的动力学团簇近似,研究了小掺杂时动力学Holstein声子对哈伯德模型物理的影响.非局域反铁磁关联被发现显着增强电子-声子耦合,导致极化子形成中等耦合强度。在有限的掺杂,电子-声子耦合被发现强烈增强非局域自旋关联,表明电子-声子耦合和反铁磁关联之间的协同作用。虽然它增强了对相互作用,电子-声子耦合被发现降低超导转变温度,由于准粒子分数的减少。
2006-07-24 cond-mat.str-el
Impact of spin-orbit coupling on the Holstein polaron
利用精确变分数值方法计算了存在类Rashba自旋轨道相互作用时极化子的基态性质。我们的结果证实了以前的工作与动量平均近似和弱耦合微扰理论。我们发现自旋轨道耦合在弱电子-声子耦合区增加了有效质量,而在中等和强电子-声子耦合区降低了有效质量。强耦合微扰理论的分析结果证实了我们的数值结果在小极化子制度。大量的自旋轨道耦合可以导致极化子有效质量的显著降低。
2011-02-07 cond-mat.str-el
Numerical solution of the Holstein polaron problem
我们对Holstein模型进行了广泛的数值分析。结合变分Lanczos对角化,密度矩阵重整化群,核多项式展开,和集群微扰理论技术,我们解决了性能的Holstein极化子和双极化子的问题。Holstein模型的数值解意味着我们可以在任意维度的热力学极限内以任意精度确定基态和低激发态的激发态。此外,我们还计算了光谱性质(例如光发射和声子光谱)、光学响应和热输运以及极化子形成的动力学。我们的方法考虑到电子和声子的全量子动力学,并产生无偏的结果,所有的电子-声子相互作用强度和声子频率,但在中间耦合制度,微扰理论和其他分析技术失败的特别价值。
2007-06-03 cond-mat.str-el
Polaron and Bipolaron Defects in a Charge Density Wave: a Model for Lightly Doped BaBiO3
BaBiO 3是一种原型“电荷有序系统”,形成具有名义价Bi(3+)和Bi(5+)的互穿子晶格。它也可以被看作是一个三维版本的Peierls绝缘体,绝缘间隙是一个有序的氧原子扭曲的结果。当通过掺杂将空穴添加到BaBiO 3中时,它保持绝缘,直到达到非常大的空穴浓度,此时它变得超导。较轻掺杂样品的绝缘行为的机制是形成小极化子或双极化子。这些是Peierls序参量中的自组织点缺陷,其将载流子捕获在Peierls间隙内的束缚态中。我们用Rice-Sneddon模型计算了极化子和双极化子的性质。双极化子是稳定的缺陷;丢失的电子对来自一个空的中间带隙状态,该状态是从较低的佩尔斯带建立的。每一个双极化子畸变也会在未被占据的上佩尔斯带底部之下拉下六个局域态。估计了双极化子跃迁的激活能。
2001-08-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermodynamic properties of Holstein polarons and the effects of disorder
通过对哈密顿量精确对角化,研究了两格点和四格点Holstein模型下极化子的基态和有限温度性质.的动能,德鲁德重量,关联函数涉及电荷和晶格变形,和比热已被评估为电子-声子(e-ph)耦合强度和温度的函数。研究了位对角无序对上述性质的影响。发现无序抑制了极化子的动能和Drude重量,减小了极化子的空间扩展,使大极化子到小极化子的交叉更加平滑。温度的升高也起到了类似的作用。对于强耦合,动能主要来自于极化子内电子运动引起的非相干跳跃过程,几乎与无序强度无关。从相干和非相干贡献的动能,温度以上的非相干部分占主导地位,被确定为e-ph耦合强度的函数。
2007-10-15 cond-mat.str-el
Holstein polaron in two and three dimensions by quantum Monte Carlo
最近发展的量子Monte Carlo方法的Holstein模型与一个电子[PRB 69,024301(2004)]扩展到二维和三维晶格。一个温和的符号的问题发生,这被发现减少在所有维度上的系统大小的增加,并不影响模拟显着。我们提出了一个广泛的研究的影响,温度,系统的大小,维数和模型参数的小极化子交叉。结果外推,以消除由于特罗特离散化,这显着提高了精度的误差。与现有的工作和其他量子蒙特卡罗方法进行了比较。该方法可推广到多电子情形。
2004-01-30 cond-mat.str-el