Improved Spin-State Energy Differences of Fe(II) molecular and crystalline complexes via the Hubbard U-corrected Density
我们最近表明,具有线性响应U的DFT + U方法产生偏向高自旋的绝热能量差[Mariano等人,J. Chem. Theory Comput. 2020,16,6755 - 6762]。这种偏差在这里通过采用密度校正的DFT方法来去除,其中PBE泛函在Hubbard U校正的密度上进行评估。用这种方法计算的六个Fe(II)分子络合物的绝热能差(PBE [U])与弱场和强场配体的耦合簇校正CASPT 2值非常一致,平均绝对误差(MAE)为0.44 eV,小于最近提出的Hartree-Fock密度校正DFT(1.22 eV)和任何其他测试功能,包括最佳性能TPSSh(0.49 eV)。我们利用这种方法的计算效率和计算的绝热能量差的五个分子晶体使用PBE [U]与周期性边界条件。结果再次显示,与实验提取的值具有极好的一致性(MAE = 0.07 eV),并且与对分子片段计算的最佳性能TPSSh(MAE = 0.08 eV)和M06-L(MAE = 0.31 eV)相比具有优异的性能。
2021-01-18 cond-mat.str-el
Equation of motion approach for the Hubbard model: improved decoupling scheme, charge fluctuations, and the metal-insulator transition
提出了一种新的哈伯德模型的退耦方案,该方案对自旋对称(顺磁金属相和绝缘相)相以及对称性破缺的AFI相提供了统一的描述。与磁有序无关,该方案在最低阶产生J阶的正确强耦合带宽(对于NN跳跃模型)和U阶的带隙,非零临界相互作用强度(在其之上带隙打开),仅当相同的子晶格跳跃(例如,NNN跳跃),以及半填充模型的每个带中的正确积分谱权重(每个自旋1/2)。电荷和自旋涨落的影响,包括自旋扭曲由于有限的自旋相关长度,与静态,随机近似进行了研究。CPA内的无序平均自能的自洽评价进行了数值计算。波动激活的跳跃项在第一顺序导致频带展宽,和随之而来的带隙与波动强度的减少,得到了几个U值在二维和三维。我们发现,带隙连续收缩到零,随后带间的态密度N(0)连续增长,导致连续的金属-绝缘体转变。对于有限的掺杂有转移的哈伯德带之间的光谱重量,和准粒子带色散的性质的定性变化,与有效的掺杂引起的跳跃强度和带宽的顺序xt。
2000-01-28 cond-mat.str-el
An Improved Two-Particle Self-Consistent Approach
本文提出TPSC+和TPSC+SFM两种改进方法,解决原TPSC在二维Hubbard模型重整化经典区域失效的问题,并验证其满足Mermin-Wagner定理、Pauli原理及广义Stoner判据,数值结果优于原TPSC。
2023-05-30 cond-mat.str-el
Crossover from weakly to strongly correlated regions in the two-dimensional Hubbard model -- Off-diagonal wave function Monte Carlo studies of Hubbard model II --
采用改进的波函数研究了二维哈伯德模型的基态,该波函数考虑了Gutzwiller模型之外的电子关联.基态能量大大降低,给出了二维哈伯德模型的基态能量的最佳估计。随着原位库仑相互作用$U$的增加,存在从弱关联区域到强关联区域的交叉。当$U$较大,大于带宽时,由$U$诱导的反铁磁相关对于空穴掺杂减小,从而增加了动能增益。在强关联区中,自旋和电荷的涨落被诱导。这些反铁磁和动力学电荷波动诱导电子配对,这将导致高温超导性。
2016-11-08 cond-mat.str-el
Optimum ground states of generalized Hubbard models with next-nearest neighbour interaction
利用最优基态方法研究了具有次近邻相互作用的广义哈伯德模型的基态稳定域。我们重点研究了动量P=0的$η$ -配对态和半填充时的全极化铁磁态。对于这些国家的确切下界的区域的稳定性得到的形式之间的相互作用参数的不等式。对于只有最近邻相互作用的模型,我们表明,稳定区域的界限可以通过考虑更大的集群得到改善。附加的次近邻相互作用可以导致更大或更小的稳定区域,这取决于参数值。
1999-05-12 cond-mat.str-el
Padé approximants for improved finite-temperature spectral functions in the numerical renormalization group
本文介绍了一种改进的方法,利用数值重整化群(NRG)技术获得量子杂质模型的光滑有限温度谱函数。它是基于计算第一格林函数的频率轴上,其次是一个解析延续的实际频率轴使用Padé逼近。因此,在选择一个合适的核在传统的加宽方法中的任意性被删除,此外,我们发现,Padé方法是能够解决精细的细节,在ω ~ T尺度上的伪影较少的光谱函数。我们讨论的收敛性能的NRG计算参数(离散化,截断截止)和松原点的数量考虑在解析延拓。我们测试的单杂质安德森模型和哈伯德模型(在动力学平均场论)的技术。对于Anderson杂质模型,我们讨论了近藤共振的形状及其与温度的关系。对于哈伯德模型,我们讨论了半填充时金属溶液和绝缘溶液以及掺杂莫特绝缘体中Hubbard带的内部结构。基于这些测试案例,我们得出结论,Padé近似方法在ω < T的低频尺度下为谱函数提供了更可靠的结果,并且它也能够在高频下解析尖锐的谱特征。它在大多数方面都优于加宽。
2013-02-14 cond-mat.str-el
The plain and simple parquet approximation: single- and multi-boson exchange in the two-dimensional Hubbard model
镶木地板的顶点校正方法是公正的,但计算要求。因此,大多数应用程序都局限于小集群大小或依赖于各种简化近似。我们最近表明,玻色化的拼花图提供了解释和算法的优势,原来的纯费米子配方。在这里,我们提出了第一个结果的数值实现这种方法,将其应用到半填充哈伯德模型的正方形晶格在弱耦合。改进的算法性能使我们能够评估的镶木地板近似的$16\times16$格,保留完整的动量和频率结构的各种顶点功能。我们讨论了它们的对称性,并考虑使用截断统一近似参数化的动量依赖。
2022-02-01 cond-mat.str-el
Superconductivity and inhomogeneous charge-ordered state in the two-Dimensional Hubbard model -- Off-Diagonal Wave Function Monte Carlo Studies of Hubbard Model IV
本文用非对角波函数变分蒙特卡罗方法研究二维Hubbard模型,发现在接近1/8掺杂的强关联区域,d波超导可与电荷有序共存且无磁有序,并证实长程超导序存在。
2025-07-05 cond-mat.str-el
Emergent low-energy bound states in the two-orbital Hubbard model
相关材料中不同轨道电子之间的排斥库仑相互作用可以产生束缚准粒子态。本文采用改进的动力学平均场论数值方法,研究了具有轨道内(间)相互作用$U$($U_{12}$)和不同带宽的非杂化双轨道哈伯德模型,得到了零温下实能轴上的可靠谱.我们发现,在费米能在一个频带的有限的状态密度与出现定义良好的准粒子态在激发能$Δ=U-U_{12}$在其他带。这些激发是带间的holon-doublon束缚态。在对称点$U=U_{12}$处,准粒子峰位于费米能级处,从而导致了同时且连续的莫特跃迁,解决了长期存在的争议。
2017-10-24 cond-mat.str-el
An Improved Initialization Procedure for the Density-Matrix Renormalization Group
我们提出了密度矩阵重整化群(DMRG)的一种初始化方法:{ \it递归扫描方法}。在传统的DMRG计算中,使用无限算法来达到目标系统大小,其中在每个步骤中向系统添加两个新站点。然后,我们需要获得不同的系统大小的基态为每个网站添加,所以1)这是很难提供一个良好的初始矢量的数值对角化的基态,和2)当系统简化为一维系统由一个阵列的非等效网站的梯子或Hubbard-Holstein模型,必须特别小心。我们的程序,我们称之为{ \it递归扫描方法},提供了一个解决这些问题的方法,事实上提供了一个更快的算法,为哈伯德模型以及更复杂的,如哈伯德-荷尔斯泰因模型。
2007-02-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Enhancement of superconductivity due to kinetic-energy effect in the strongly correlated phase of the two-dimensional Hubbard model
研究了二维空间中哈伯德模型强关联相关联对态的动力学性质。我们采用优化变分蒙特卡罗方法,其中我们使用改进的波函数$ψ_λ= e^{-λK}ψ_G$的Gutzwiller波函数$ψ_G$与$K$是动力学部分的哈密顿量。Gutzwiller-BCS态是稳定的势能驱动的超导,因为库仑相互作用能降低,而动能增加,在这个状态。与此相反,我们表明,在$ψ_λ$ -BCS波函数$ψ_{λ-BCS}= e^{-λK}P_Gψ_{BCS}$,库仑能量增加,而不是动能降低的库仑排斥相互作用$U$是大的强关联相。关联超导态是由动能驱动的对态实现的,这表明动能效应增强了超导性。
2021-05-15 cond-mat.str-el
Maximal Stability Regions for Superconducting Ground States of Generalized Hubbard Models
对于一类推广的哈伯德模型,我们确定了超导η对基态的最大稳定区域.我们利用优化的基态(OGS)的方法和Lanczos对角化程序,推导出一系列的改进的边界。我们发现,一些件的稳定边界是渐近的,即独立的OGS集群的大小。这样,就得到了在η对基态下实现超导电性的充分必要条件。通过研究OGS哈密顿量的某些精确本征态的性质解释了这一现象。
1999-04-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermodynamics of correlated electrons in a magnetic field
Hofstadter-哈伯德模型捕获了在外加磁场中强关联电子的物理学,这与最近许多关于莫尔材料的实验有关。很少有大规模的,精确的数值模拟存在这种模式。在这项工作中,我们模拟的Hubbard-Hofstadter模型使用行列式量子蒙特卡罗(DQMC)算法。我们报告的领域和哈伯德相互作用强度依赖的电荷压缩性,费米子符号,本地矩,磁结构因子,和比热。在$U$的存在下,由非相互作用的Hofstadter谱确定的磁布洛赫带和带隙的总体结构被保留。相图的不可压缩区域具有改进的费米子符号。在半填充和中间和较大的耦合,一个强大的轨道磁场离域电子和减少哈伯德$U$对系统的热力学性质的影响。
2022-08-13 cond-mat.str-el
On the dangers of partial diagrammatic summations: Benchmarks for the two-dimensional Hubbard model in the weak-coupling regime
我们研究了二维哈伯德模型在弱耦合区的自能,并将各种近似的图解方案得到的自能与图解蒙特卡罗模拟的结果进行了比较。虽然动力学平均场论提供了一个很好的近似的局部部分的自能,包括其频率依赖性,部分总和的气泡和/或梯形图通常产生比二阶微扰理论更差的结果。即使是广泛使用的自洽计划,如GW或波动交换近似(FLEX)被发现是不可靠的。结合动态平均场自能与GW+DMFT中的GW的非局部分量,得到了正确数量级的局部自能和非局部自能的改进结果,但在这里,通过限制非局部对二阶图的贡献,也得到了一个更可靠的方案。FLEX+DMFT被发现在低密度区给出准确的结果,但在半填充附近比FLEX的结果更差。
2015-06-24 cond-mat.str-el
Validity of the spin-susceptibility "glue" approximation for pairing in the two-dimensional Hubbard model
本文研究了弱耦合自旋磁化率“胶”近似(SSGA)在二维铜酸盐哈伯德模型中的有效性。为了比较,我们采用完善的动态集群近似(DCA)与量子蒙特卡罗算法作为集群求解器。我们比较了DCA和SSGA配对矩阵的前导特征值和相应的特征函数。对于现实的模型参数,我们发现,SSGA未能捕捉到的DCA中看到的领先的配对对称性。此外,当SSGA是通过增加一个项与d波对称性的改进,这个额外的术语的强度被发现是大于的“胶水”近似。
2010-01-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
SU(2) gauge theory of the pseudogap phase in the two-dimensional Hubbard model
本文提出了二维哈伯德模型中涨落磁序的SU(2)规范理论。这个理论是基于电子在费米子特性子和玻色子自旋子中的分解。在低于密度相关的转变温度$T^*$时,样品经历Néel或螺旋磁序。自旋取向的波动由自旋作用的梯度展开得到的非线性西格玛模型描述。自旋刚度由重整化群改进的无规相近似计算。我们的近似是适用于弱或中度哈伯德相互作用。自旋涨落阻止了电子在任何有限温度下的磁长程序。具有磁荷序的相表现出许多表征高$T_c$铜酸盐中赝能隙区域的特征:载流子密度的强烈降低、自旋能隙、费米弧和电子向列性。
2022-07-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hubb_DMFT and Wan2mb_DMFT: Continuous-Time Quantum Monte Carlo Solvers for Single- and Multi-Orbital Hubbard Model
Moscow Institute of Physics and Technology(莫斯科物理技术学院);M. N. Mikheev Institute of Metal Physics of Ural Branch of Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院乌拉尔分支M.N.米凯耶夫金属物理研究所)
该研究开发了Hubb_DMFT与Wan2mb_DMFT两款定制软件,基于iQIST v.0.7杂质求解器,采用改进的CT-QMC核心,分别适配单轨道和多轨道哈伯德模型,可精确求解强关联电子系统的DMFT方程。
2026-08-20 cond-mat.str-el
Extended Metal-Insulator Crossover with Strong Antiferromagnetic Spin Correlation in Half-Filled 3D Hubbard Model
本研究通过数值精确的量子蒙特卡罗方法,定量确定了半填充三维Hubbard模型中金属-绝缘体交叉边界,发现强反铁磁关联存在于扩展交叉区域,并修正了双占据数抑制的传统认知。
2025-01-08 cond-mat.str-el
Quantum Monte Carlo study of the two-dimensional fermion Hubbard Model
我们报告了大规模的行列式量子蒙特卡罗计算的有效带宽,动量分布,和磁关联的正方形晶格费米子哈伯德哈密尔顿在半填充。尖锐的费米表面的非相互作用的限制显着扩大的电子相关性,但保留签名的方法的边缘的第一布里渊区的密度增加。有限尺寸标度的大晶格上的模拟,使我们能够提取的反铁磁序参量的相互作用的依赖性,表现出其从弱耦合到强耦合海森堡极限的演变。我们的晶格提供了更好的分辨率的格林函数在动量空间,允许更定量的比较与飞行时间的光晶格实验。
2010-04-06 cond-mat.str-el physics.atom-ph
Fermionic quantum criticality in honeycomb and $π$-flux Hubbard models: Finite-size scaling of renormalization-group-invariant observables from quantum Monte Carlo
我们数值研究了哈伯德模型在蜂窝和$π$ -磁通晶格上的临界行为,该晶格表现出从狄拉克半金属到反铁磁有序莫特绝缘体的直接跃迁。我们使用投影量子场的量子蒙特卡罗模拟和仔细的有限尺寸标度分析,利用近似改进的重整化群不变的可观测量。这种方法,这是成功地验证了三维XY转变的Kane-Mele-哈伯德模型,使我们能够提取估计的临界耦合和临界指数。结果证实了哈伯德模型中半金属到莫特绝缘体转变的临界行为在两种晶格上都属于Gross-Neveu-Heisenberg普适类。
2015-04-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-lat
Variational cluster approach to the Hubbard model: Phase-separation tendency and finite-size effects
利用变分集团方法研究了零温下二维哈伯德模型的反铁磁到超导相变。我们的计算是基于一种新的方法来评估VCA巨势,它采用了修改的Lanczos算法,并避免了在实或虚频率轴上的积分。因此,非常准确的结果是可能的集群大小无法访问全对角化。这对于改进短程相关性的处理是重要的,特别是包括库珀对之间的相关性。我们调查的集群大小的依赖性的相分离的趋势,最近提出的基础上计算较小的集群。结果表明,驱动相分离的能垒随着团簇尺寸的增大而减小。这支持了基态表现出微观不均匀性而不是宏观相分离的猜想。作为掺杂的函数的单粒子光谱的演变研究在addition和我们的实验结果的相关性指出。
2007-01-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Variational ground states of the two-dimensional Hubbard model
近年来,解析和数值方法的改进提高了我们对二维哈伯德模型基态相图的理解。在这里,我们专注于变分方法,但与量子簇和高斯蒙特卡罗方法的比较也。我们自己的anterior导致反铁磁基态在半填充略有减少交错序参量(相比简单的平均场论)。远离半填充,我们发现d-波超导,但仅限于密度的费米面通过反铁磁区边界(如果跳跃之间最近的邻居和下一个最近的邻居网站被认为是)。我们的结果同意令人惊讶的是,最近的数值研究使用量子簇方法。通过比较不同变分波函数得到的带隙参数(反铁磁或超导),发现了一个有趣的趋势。它们的变化是一个数量级,因此不能作为特征能量标度。相比之下,序参量对变分方案的复杂程度不太敏感,至少在半填充时和接近半填充时。
2009-07-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Eigenstate solutions of the Fermi-Hubbard model via symmetry-enhanced variational quantum eigensolver
针对传统VQE及SSVQE算法存在的资源浪费、难以处理简并态的问题,提出融入对称性的增强变分量子本征求解器,实现了Fermi-Hubbard模型基态与激发态的高精度求解。
2025-11-19 cond-mat.str-el quant-ph
Beyond Variational Bias: Resolving Intertwined Orders in the Hubbard Model
École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院);Flatiron Institute(平顿研究所);Rutgers University(罗格斯大学);Collège de France(法兰西公学院);CNRS, École Polytechnique, IP Paris(法国国家科学研究中心、巴黎综合理工学院、巴黎文理研究大学);Université de Genève(日内瓦大学)
Hubbard模型在有限掺杂下存在竞争或交织秩序,不同计算方法对其基态结论冲突。本文通过三种Transformer回流费米波函数揭示变分假设偏差是冲突根源,并展示在恢复对称性和减少方差后,所有波函数均收敛至超导和条纹秩序共存的物理图景。
2026-04-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cond-mat.supr-con