Natural-Orbital Impurity Solver and Projection Approach for Green's Function
我们将先前提出的旋转和截断方案扩展到密度矩阵重整化群(DMRG)计算,以优化具有精确对角化的量子安德森杂质计算[PRB 90,085102(2014)]。该方法减少了一个完整的杂质问题的解决方案,几乎无限的浴网站的一个小的子系统的基础上的天然杂质轨道基组。后者是解决DMRG结合有限的活动空间截断计划。该方法允许直接在实际频率或时间轴上计算格林函数。我们严格测试的截断计划使用一个带哈伯德模型解决的动力学平均场论的收敛性。在无限大和无限小的库仑相互作用的限制下,投影是精确的。对于所有的参数范围内的准确性的投影解决方案的精确解指数收敛,增加子系统的大小。
2019-09-06 cond-mat.str-el
Exact crossover Green function in the two-channel and two-impurity Kondo models
对称性破坏扰动使双通道和双杂质近藤模型的临界点不稳定,从而导致从非费米液体行为到标准费米液体物理的交叉。在这里,我们使用这种交叉之间的类比和一个发生在边界伊辛模型计算完全零温度交叉格林函数解析。与我们的数值重整化群计算非常一致,单一精确函数适用于每个模型中相关扰动的任意混合。这种由有限沟道不对称性、引线间电荷转移和/或磁场引起的丰富行为应该在量子点或隧穿实验中观察到。
2011-04-14 cond-mat.str-el
Green's Functions from Sample-based Krylov Quantum Diagonalization: An Impurity Solver for Dynamical Mean-Field Theory
Center for Computation and Technology, Louisiana State University(路易斯安那州立大学计算与技术中心);Department of Physics, The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学物理系);Department of Physics and Astronomy, Louisiana State University(路易斯安那州立大学物理与天文学系)
本文将SKQD方法推广至格林函数计算,通过采样Krylov子空间和经典重叠评估,在浅电路下重构谱函数,并验证其可扩展DMFT杂质求解器的浴位点数量。
2026-09-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Green's function technique for a two-electrode mesoscopic system under bias
我们提出了一个格林函数技术研究的非线性电导的纳米接触系统的两个电极在不同的化学势。用包含偏压影响的$5\times 5$矩阵给出了双库单杂质Anderson模型的推迟格林函数。在格林函数公式化之前,已经提供了一套完整的单杂质安德森模型的基向量。最后,我们提出了一种自洽的方法来修正滞后格林函数矩阵元中存在的待定量。
2010-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Site-occupation--Green's function embedding theory: A density-functional approach to dynamical impurity solvers
提出了一种基于格林函数的占位嵌入理论(SOET)的新形式。被称为占位-格林函数嵌入理论(SOGET),这种新的扩展密度泛函理论模型哈密顿共享许多功能与动力学平均场论(DMFT),但形式上是准确的(在任何维度)。在SOGET中,杂质相互作用的关联势成为密度泛函自能,它是频率依赖的,原则上是非局域的。将Bethe Ansement(BA)LDA与二能级Anderson模型的自能相结合,构造了一种简单的局域密度泛函近似(LDA),并成功地应用于一维哈伯德模型.与以前的SOET实现不同,不需要多体波函数,从而大大降低了该方法的计算成本。
2019-10-10 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Exact Green's function for a multi-orbital Anderson impurity at high bias voltages
本文研究了N轨道Anderson模型在高偏压下的非平衡Keldysh Green函数,将以前的工作(只适用于自旋自由度N=2的情况)推广到任意N轨道.我们的方法使用一个有效的非厄米哈密顿量,定义相对于一个热场论的上下文中的Liouville-Fock空间。结果正确地捕获在高能量的弛豫过程,是渐近准确的,不仅在高偏压的限制,而且在高温极限在热平衡。我们还提出了一个明确的连续分数表示的格林函数。它清楚地表明虚部由至多N-1个粒子-空穴对激发的中间态的衰变率递归地确定。这些高偏置性质来自于Liouville-Fock空间中广义电荷和电流的守恒。我们还研究了温度依赖性的谱函数在平衡,比较精确的结果与有限T和无限T的非交叉近似(NCA)的结果。
2015-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Coupled Cluster as an impurity solver for Green's function embedding methods
我们研究了格林函数耦合簇单和双(CCSD)方法作为格林函数嵌入方法的求解器的性能。为了开发一个有效的CC求解器,我们构造的耦合团簇(CC)的波函数的基础上的非厄米Lanczos算法的单粒子格林函数。该方法的主要优点是其缩放不依赖于频率点的数量。我们已经测试了适用性的CC格林函数求解器在弱到强相关的制度,采用它的半填充一维哈伯德模型投影到一个单一的网站杂质问题和半填充二维哈伯德模型投影到一个4-网站杂质问题。对于一维哈伯德模型,对于所有的相互作用强度,我们观察到一个很好的协议与全组态相互作用(FCI)技术,无论是对自能和光谱功能。对于二维哈伯德,我们采用了一个开放的外壳版本的当前实现,并观察到一些差异,从FCI在强相关的制度。最后,在一个小的氨团簇的例子中,我们分析的性能的格林函数CCSD求解器内的自能嵌入理论(SEET)与Hartee-Fock(HF)和格林函数二阶(GF 2)的处理环境。
2019-06-10 cond-mat.str-el physics.chem-ph physics.comp-ph
Exact interacting Green's function for the Anderson impurity at high bias voltages
我们描述了在非平衡稳态中,一个单独的安德森杂质与两个非相互作用的铅原子相连时的一些精确的高能性质。在高偏置电压的限制下,以及在高温限制下的热平衡,该模型可以被映射到一个有效的非厄米哈密顿量的两个网站,这对应于原来的杂质和它的图像,被定义在一个双重的希尔伯特空间被称为刘维尔-福克空间。为此,我们提供了一个启发式的推导使用的路径积分表示的Keldysh轮廓和热场论,其中沿向后轮廓的时间演化复制对应于图像的额外的自由度。我们发现有效哈密顿量也可以用电荷和电流来表示。由此可以推断,在高偏压极限下,电荷和电流波动的动态极化率变得与库仑排斥U无关。格林函数的运动方程与另外两个高阶关联函数构成一个封闭系统。从三个耦合方程得到的精确解扩展了原子极限解,使得自能正确地捕获了高能量下弛豫过程引起的虚部。上、下哈伯德能级的谱权重敏感地依赖于左右导联隧穿耦合的不对称性。
2013-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Nonperturbative Green's function technique for nonequilibrium steady state
非微扰动力学理论在研究定态量子杂质系统的输运方面具有独特的优势。在这里,我们开发了一种新的方法来获得延迟格林函数表示的预解形式。我们使用海森堡图像,以促进动力学理论,并提出了一个新的系统的方法收集的基向量跨越刘维空间,这是最关键的一步,在获得预解格林函数。我们得到了研究单杂质单库和双库Anderson模型的所有线性无关基向量。后者是一个适当的模型,用于研究近藤现象在稳态时施加偏压。这是理论凝聚态物理中的一个长期课题。
2009-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The cumulant Green's functions method for the single impurity Anderson model
本文提出使用累积量 Green's functions 方法(CGFM)研究单杂质 Anderson 模型,通过对角化半链 Hamiltonian 获得精确解以计算态密度等物理量,发现极低温下仅四个原子跃迁贡献整个态密度,并验证了该方法在描述强关联电子系统中的有效性。
2024-09-25 cond-mat.str-el
Dynamics of impurity in the environment of Dirac fermions
研究了非磁性杂质与三维和二维拓扑绝缘体表面态相互作用的动力学。利用连接团簇技术,我们发展了一种形式化的方法,得到了可动杂质与低能狄拉克费米子相互作用的格林函数。我们表明,对于非反冲的情况下,在2D中,类似的情况下,涉及的抛物线光谱,在长时间限制的格林函数具有幂律衰减的时间意味着故障的准粒子描述的杂质。谱函数,反过来,表现出弱幂律奇异性。然而,在反冲的情况下,减少相空间的散射过程意味着一个非零的准粒子的重量和存在的相干部分的光谱函数。进行弱耦合分析,我们发现,杂质的迁移率揭示了在低温下的发散。此外,我们表明,格林函数的杂质相互作用的螺旋边缘模式(表面状态的二维TI),表现出幂律衰减在长时间限制的非反冲和反冲的情况下(低杂质动量),表明击穿的准粒子图片。然而,对于高动量的杂质,准粒子图像被恢复。使用玻尔兹曼方法,我们表明,磁场的存在下,在低温下的杂质迁移率的幂律发散的结果。
2019-12-23 cond-mat.str-el
Renormalization Group Approach to Spectral Properties of the Two-Channel Anderson Impurity Model
计算了双沟道Anderson杂质模型的杂质格林函数和动力学常数。导出了杂质格林函数自能的精确表达式。自能的虚部标度为$\sqrt{|\w/T_K|}$,因为$T\to 0$用作非费米行为的标志。多体共振被固定到在$\w=0$处的普适值$1/(2πΔ)$。它的形状变得越来越对称的近藤政权的模型。动力学极化率由两个能量标度$T_K$和$T_h$控制,并且对于$\w\to 0$接近恒定值,而对于单通道模型,关系式$χ''(\w)\propto \w$成立。
2004-07-07 cond-mat.str-el
Local Hamiltonians for quantitative Green's function embedding methods
嵌入式计算,找到近似解决方案的薛定谔方程的大分子和现实的固体通常在三个步骤的过程中进行,涉及(i)建设一个模型系统的有效相互作用近似的初始现实系统的低能物理,(ii)映射到一个杂质的哈密顿模型系统,和(iii)解决杂质的问题。我们已经开发了一种新的程序参数化的杂质哈密顿量,避免了数学上不受控制的步骤,构建低能量模型系统。相反,杂质哈密顿量立即参数化,以恢复在高频率或短时间的限制下的现实系统的自能。参数化虚拟杂质哈密顿量的有效相互作用是局部的嵌入区域,并包括所有的非局部相互作用存在于原来的现实哈密顿量以隐式的方式。我们表明,这种杂质哈密顿量可以导致优秀的总能量和自能近似的初始现实系统的数量非常好。此外,我们表明,只要有效的杂质哈密顿参数化的设计,以恢复初始的现实系统的自能高频率,我们可以期待一个良好的总能量和自能。最后,我们提出了两种实用的方法来评估参数化杂质模型的有效积分。
2014-09-09 cond-mat.str-el physics.chem-ph physics.comp-ph
Self-energy method for time-dependent spectral functions of the Anderson impurity model within the time-dependent numerical renormalization group approach
用于量子杂质模型的自能方法根据两个格林函数的比率来表达自能的相关部分,并且允许比直接从单粒子格林函数更准确地计算平衡谱函数[Bulla等人,J.物理学:康登斯Matter 10,8365(1998)],例如,在数值重整化群方法内。此外,自能本身也是强关联格点模型动力学平均场论所要求的一个中心量。在这里,我们展示了如何推广的自能方法的强关联的原型模型,安德森杂质模型的时间依赖的情况。我们使用的运动方程的方法来获得封闭的表达式的本地格林函数的依赖于时间的相关自能,与后者被给定为一个单粒子依赖于时间的格林函数和高阶关联函数的比率。我们基准这种自能方法依赖于时间的谱函数对直接的方法依赖于时间的数值重整化群方法。自能方法提高了随时间变化的谱函数计算的准确性,并且格林函数的封闭形式表达式允许在不同的特征时间尺度上清晰地描绘谱特征的时间演化。自能方法对于其他实时演化的量子杂质求解器也具有潜在的兴趣,包括含时密度矩阵重整化群和连续时间量子蒙特卡罗技术。
2021-11-23 cond-mat.str-el
Symmetry breaking and restoration using the equation-of-motion technique for nonequilibrium quantum impurity models
量子杂质模型中关联电子动力学的描述通常是在非平衡格林函数形式主义结合适当的近似下描述的。一种常见的方法是基于运动方程技术,通常用于描述动态响应的不同状态。在这里,我们表明,这种方法可能会违反一定的对称性关系,必须履行的定义的格林函数。这些对称性的破坏会导致非物理行为。为了避免这种病态的缺点的运动方程的方法,我们提供了一个计划,以恢复基本的对称关系。举例说明了安德森和双安德森杂质模型。
2012-09-23 cond-mat.str-el
Impurity-induced Mott ring states and Mott zeros ring states in the Hubbard operator formalism
本研究采用复合算符方法探究强关联Mott绝缘体的亚能隙杂质态,发现Mott环态形成依赖能带混合而非拓扑特性,且Mott零点环态在拓扑零点能带与带混合的平庸准平带零点能带中均可形成。
2025-03-07 cond-mat.str-el
Hybrid quantum-classical algorithm for computing imaginary-time correlation functions
本文提出一种量子-经典混合算法,利用变分量子模拟在有限硬件资源的量子设备上计算虚时格林函数,并通过二聚体和四格点杂质模型验证了其有效性。
2022-06-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el quant-ph
Single-site Anderson model. II Perturbation theory of symmetric model
考虑了杂质电子间的库仑相互作用引起的强电子关联。包含不可约格林函数的无穷级数图求和。对于对称Anderson模型,建立了杂质格林函数的反对称性质,给出了精确的Dyson型方程,求出了近似的关联函数($Z_σ(iω$),并求解了确定杂质电子全传播子的积分方程。所得松原格林函数的解析延拓确定了延迟的格林函数,并给出了找到杂质电子谱函数的可能性。证明了该函数存在两个共振。费米面附近的光滑行为。位于费米面对称的两个共振对应于杂质电子的量子跃迁能量。建立这些共振的宽度和高度。
2007-01-13 cond-mat.str-el
Mobile Impurity in a Two-Leg Bosonic Ladder
本文结合 TLL 解析理论与 DMRG 数值模拟,研究双腿玻色梯中可动杂质的 Green 函数,揭示成键与反成键模式在不同耦合和动量下的幂律或指数衰减行为。
2025-07-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Electronic properties, correlated topology and Green's function zeros
本文在可精确求解的Mott绝缘体模型中证明格林函数零点以自洽方式贡献于可测量的关联函数,并阐明其对化学势变化的稳健性,为理解拓扑、对称性与强关联的相互作用奠定基础。
2024-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Extended Hybridization Expansion Solver for Impurity Models with Retarded Interactions
我们将连续时间混合化展开求解器推广至将混合化函数与推迟相互作用同等处理的一般形式,通过玻色子传播子的泛函导数直接测量关联函数,并验证了其在含电子-声子耦合与交换相互作用杂质模型中的适用性。
2025-04-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
$i$QIST v0.7: An open source continuous-time quantum Monte Carlo impurity solver toolkit
本文介绍了一个新版本的$i$ QIST软件包,它能够用杂化展开(或强耦合展开)的连续时间量子蒙特卡罗算法求解各种量子杂质模型。在修订版中,软件架构完全重新设计。介绍了单粒子和双粒子格林函数的新基(中间表示或奇异值分解表示)。加入了许多有用的物理观测量,如电荷磁化率、保真度磁化率、Binder累积量和自相关时间。特别是对两粒子格林函数的测量进行了优化。支持粒子-孔通道和粒子-粒子通道。此外,利用两粒子格林函数的块结构来加速计算。最后,我们修复了一些已知的bug和限制。大大提高了代码的计算效率。
2017-08-24 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Topology and Quantum-Spin-Classical-Spin Crossover of the Gapped Kondo Effect
University of Hamburg(汉堡大学)
该研究结合Lanczos变换与自洽组态相互作用方案,数值探究带隙近藤效应的局域相图,利用三类拓扑不变量表征不同相,分析量子与经典杂质自旋间的交叉及相关近藤效应的特征。
2026-08-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic structure of noble metal impurities in semiconductors: Cu in GaP
本文提出了一种基于格林函数技术计算半导体中过渡金属杂质电子结构的数值方法。用LDA+U密度泛函方法计算了3d杂质的电子结构,用线性缀加平面波展开计算了主电子的格林函数.将该方法应用于GaP中Cu杂质的分析。计算结果与超原胞LDA程序中得到的结果进行了比较。结果表明,在格林函数方法中,Cu杂质具有未填充的3d壳层。这一结果为解释稀态Ga_{1-x} Cu_xP合金的磁有序性提供了一条途径。
2008-02-05 cond-mat.other cond-mat.str-el
Tuning impurity states in bilayer graphene
利用格林函数方法研究了在幺正极限下双层石墨烯中杂质态的性质。与单层石墨烯不同,双层石墨烯中两个非等效位点处杂质的存在产生不同的杂质状态,这被理解为由于电子的层间跳跃而引起的能带结构的变化。通过外加电场偏压改变双层石墨烯的能带结构,也可以实现杂质态的调谐。
2007-11-07 cond-mat.str-el
Machine learning for many-body physics: The case of the Anderson impurity model
应用机器学习方法求解量子多体凝聚态物理的基本模型系统--安德森杂质模型的格林函数。不同的方法参数化的格林函数进行了研究;勒让德多项式的表示被认为是优越的,由于其有限的系数和其适用性的最先进的解决方案的方法。确定误差对训练集大小的依赖性。结果表明,机器学习方法的动态平均场论可能是可行的。
2014-11-02 cond-mat.str-el stat.ML
Kernel polynomial representation of imaginary-time Green's functions
受最近提出的Legendre正交多项式表示的时间格林函数的启发,我们开发了一种替代表示的量子杂质模型的格林函数,并将其与杂交扩展连续时间量子蒙特卡罗杂质求解器。该表示方法基于核多项式方法,通过引入各种积分核来滤除多项式展开级数显式截断引起的波动,显著提高了计算精度。作为新表象的一个例证,我们在动力学平均场论的框架下重新研究了单带哈伯德模型的时空格林函数。计算结果表明,精心选择的积分核的吉布斯振荡发现在以前的正交多项式表示已被大大抑制和显着的修正测量的格林函数已经获得。
2012-05-12 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Accelerated Continuous time quantum Monte Carlo method with Machine Learning
加速连续时间量子蒙特卡罗(CTQMC)方法是一个潜在的有趣的工作分支,因为它们是密度泛函理论与动力学平均场论方法相结合的杂质求解器,用于描述强关联材料的电子结构。由CTQMC更新中的图展开阶$k$给出的$k \times k$矩阵的求逆以及$k \times k$矩阵与非相互作用格林函数的相乘以测量杂质格林函数在计算上是耗时的。在这里,我们提出了CTQMC方法与机器学习技术相结合,这将消除矩阵与非相互作用的格林函数相乘的需要。该方法预测了低温下的杂质格林函数和双占据率,并考虑了高松原频率的物理性质,计算时间比传统的CTQMC方法短得多。
2019-01-06 cond-mat.str-el
Alternative equation of motion approach to the single-impurity Anderson model
针对单杂质安德森模型求解问题,提出对格林函数双时间变量求导的新型运动方程近似,得到新的近似动力学解,经与中等库仑排斥下的已有解法对比,验证其适用于描述量子点。
2014-04-17 cond-mat.str-el
Numerical renormalization group calculation of impurity internal energy and specific heat of quantum impurity models
本文介绍了一种通过直接计算杂质内能来获得量子杂质模型比热的方法,该方法只需要对整个系统进行一次数值重整化群(NRG)计算,就可以计算出局部量。对于安德森杂质模型,我们表明,杂质内能可以表示为一个纯本地静态关联函数和一项,也涉及到杂质格林函数的总和。后者的温度依赖性在许多情况下可以忽略,从而允许杂质比热$C_{\rm imp}$从局部静态关联函数精确计算;特别是通过$C_{\rm imp}=\frac{\partial E_{\rm ionic}}{\partial T} + 1/2\frac{\partial E_{\rm hyb}}{\partial T}$,其中$E_{\rm ionic}$和$E_{\rm hyb}$分别是(嵌入的)杂质的能量和杂化能量。涉及格林函数的项也可以在其温度依赖性不可忽略的情况下进行评估,向$C_{\rm imp}$添加额外的项。对于非简并的Anderson杂质模型,我们表明,通过与精确的Bethe的计算结果的比较,准确地恢复近藤诱导峰的比热在低温下,以及由于共振能级的高温峰。该方法适用于具有任意局部库仑相互作用的多轨道和多通道安德森杂质模型。欧姆两态系统和各向异性Kondo模型的应用程序也给出了,与Bethe anomalous计算的比较。这种新方法也可能对其他杂质求解器感兴趣,例如,用量子蒙特卡罗技术。
2012-08-28 cond-mat.str-el
Compact representation of strongly correlated Green's functions: the MOR+EC way to explore phase space
North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学);Univ Toulouse, CNRS, Laboratoire de Physique Théorique(图卢兹大学,法国国家科学研究中心,理论物理实验室)
MOR+EC 框架结合本征向量延续与模型降阶,构建参数无关预解式的降阶模型,高效计算强关联格林函数,以约10^-4误差和16-91倍加速实现高分辨率相图与光谱。
2026-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Finite-temperature linear conductance from the Matsubara Green function without analytic continuation to the real axis
我们说明了如何计算有限温度下的线性响应电导的量子杂质模型从松原格林函数。费米分布的连续分数展开最近由Ozaki [Phys.Rev.B75,035123(2007)]引入,并且比通常的松原表示收敛得快得多。我们给出了一个简化的推导尾崎的想法使用的概念,从多体凝聚态理论和目前的结果的收敛速度。在某些感兴趣的模型的格林函数仅在数值上已知的情况下,松原频率之间的插值比对实轴进行解析延拓稳定得多。我们证明了这一点明确考虑一个无限的紧束缚链与一个单一的网站杂质作为一个精确可解的测试系统,表明它是有利的,直接计算输运性质的虚轴。将该方法应用于单杂质Anderson模型,并利用松原泛函重整化群在小到中等库仑相互作用下可靠地计算了有限温度下的线性电导.因此,这种量子多体方法与费米函数的连分式展开相结合,构成了一个有前途的工具,以解决更复杂的量子点的几何形状在有限的温度。
2010-08-24 cond-mat.str-el
Orthogonal Polynomial Representation of Imaginary-Time Green's Functions
研究了量子杂质模型中单粒子和两粒子时间松原格林函数在勒让德正交多项式基础上的展开。我们讨论了各种应用范围内的动态平均场论(DMFT)的框架。该方法提供了一个更紧凑的格林函数比标准的松原频率的表示,因此显着减少了这些数量的内存存储大小。此外,它可以被用来作为一个有效的噪声过滤器的各种物理量内的连续时间量子蒙特卡罗杂质求解器最近开发的DMFT及其扩展。特别是,我们展示了如何使用它的计算能量的背景下,现实的DMFT计算结合局部密度近似的密度泛函理论(LDA+DMFT)和计算晶格的可压缩性从当地的不可约顶点函数。
2011-09-07 cond-mat.str-el
Controllable Precision of the Projective Truncation Approximation for Green's Functions
最近,我们发展了两次格林函数的运动方程的投影截断近似(P. Fan等人,Phys.Rev.B97,165140(2018))。在这种近似中,结果的精度取决于算子基的选择。在这里,对于三个连续较大的算子基,我们计算了单带安德森杂质模型的局域静态平均和杂质态密度。随着基元尺寸的增大,结果系统地向数值重整化群的结果收敛。我们还提出了一个定量的衡量截断误差在这种方法中,并证明其有用性,使用Hubbard-I的基础。从而证实了射影截断近似是一种精度可控的量子多体系统近似方法。
2018-12-13 cond-mat.str-el
Friedel oscillations induced surface magnetic anisotropy
我们提出了详细的数值研究的磁性杂质的磁各向异性能量的表面附近的金属主机(Au和Cu),我们描述的一个现实的紧束缚表面格林函数技术。我们研究的情况下,自旋-轨道耦合起源于d-带的主机材料,我们也调查的情况下,一个强大的本地自旋-轨道耦合的杂质本身。用图解格林函数方法计算了杂质与基质原子交换相互作用中杂质自旋态的分裂。磁各向异性常数是距离d与表面的振荡函数:它以1/d2的形式渐近衰减,其振荡周期由宿主费米表面的极值向量确定。我们的研究结果清楚地表明,主机诱导的磁各向异性能量是由几个数量级小于由本地机制,这提供了足够大的各向异性值来解释实验观察到的近藤电阻的大小依赖性引起的各向异性。
2008-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Impurity Bands
School of Physics, Georgia Institute of Technology(佐治亚理工学院物理学院)
本文提出随机局域缺陷可形成拓扑杂质带(TIB),诱导新的拓扑相变,即使初始模型为平庸带绝缘体,并通过解析和数值计算验证了该机制。
2026-09-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fundamental limitations of single-particle Green's-function zeroes as probes of many-body topology
Institut de Physique Théorique, Université Paris Saclay, CEA CNRS(巴黎萨克雷大学理论物理研究所);Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute(平顿研究所计算量子物理中心)
本文证明单粒子格林函数构造的拓扑不变量无法可靠诊断相互作用多体态的拓扑性质,通过耦合SSH链示例展示自旋相互作用可在不改变格林函数拓扑不变量时平凡化多体基态。
2026-07-03 cond-mat.str-el
Natural Orbital-Based Lanczos Method for Anderson Impurity Models
在Y。卢,M. Höppner,O. Gunnarsson和M. W. Haverkort,Phys. Rev. B {\bf 90}(2014)085102.我们提出的技术细节,推广的粒子-空穴不对称的情况下,与本地磁场,和两个杂质的算法。结果是基准与传统的Lanczos,量子蒙特卡罗,和数值重整化群方法,展示了其作为一个强大的杂质求解动力学平均场论理论的潜力。
2018-11-16 cond-mat.str-el
Adaptively truncated Hilbert space based impurity solver for dynamical mean-field theory
我们提出了一个基于自适应截断希尔伯特空间的杂质求解器。求解器是特别适合于动态平均场论的情况下,量子蒙特卡罗方法是无效的。它利用了量子杂质模型的稀疏结构,其中相互作用仅耦合自由度的一小部分。我们进一步介绍了一个自适应截断的粒子或空穴激发空间,这使得计算的格林函数的准确性需要避免非物理(符号变化的虚部)的自我能量。该方法的基准上的一维哈伯德模型。
2017-08-29 cond-mat.str-el
A Standard Basis Operator Equation of Motion Impurity Solver for Dynamical Mean Field Theory
提出了一种有效的动力学平均场论(DMFT)杂质求解方法.它是基于将浴自由度分离成低能量和高能量部分。前者采用精确对角化方法精确求解,后者采用格林函数运动运动方程解耦近似方法近似求解。这两部分在标准基算子形式下连贯地结合起来。杂质求解器应用于安德森杂质模型,并结合DMFT,单带哈伯德模型。定性协议被发现与其他完善的方法。本求解器的一些有前途的功能和可能的改进进行了讨论。
2015-01-30 cond-mat.str-el
Non-equilibrium Green's functions and their relation to the negative differential conductance in the interacting resonant level model
本文计算了在外加偏压作用下的相互作用共振能级模型(IRLM)稳态下的非平衡单粒子格林函数。采用所谓的辅助主方程的方法,我们提出了准确的非微扰结果的非平衡谱和有效的分布函数,以及电流-电压特性。我们发现一个剧烈的变化,这些光谱特性之间的制度,低和高的偏置电压,并讨论这些变化的关系的负微分电导(NDC),一个突出的特点,在非平衡IRLM。我们的计算所示的杂质旁边的分布函数的异常演化表明,在与以前的重整化群方法一致的情况下,杂质在NDC设置的电压下与引线有效地解耦的机制。这种情况下定性证实了Hartree-Fock处理的模型。
2019-01-23 cond-mat.str-el
Theory of Scanning Tunneling Spectroscopy of a Magnetic Adatom on a Metallic Surface
一个全面的理论,提出了一个扫描隧道显微镜(STM)的尖端和金属表面与一个单独的磁性吸附原子之间的隧道电流的电压,温度和空间依赖性。用非简并的Anderson杂质模拟吸附原子,导出了弱隧穿电流的一般表达式,包括缀饰杂质格林函数、无杂质表面格林函数和隧穿矩阵元.这将Fano的分析推广到了相互作用的情况。在我们的模型中再现了在最近的STM实验中看到的微分电导线型,该实验中针尖直接位于磁性吸附原子上方,随着针尖远离吸附原子,低偏压结构的快速衰减(\sim 10 Ω)也是如此。与我们的简单模型的电子结构的表面,有没有下降的微分电导在大约一个晶格间距的磁性吸附原子,而是我们看到一个共振增强。发展了磁性吸附原子小团簇隧穿的形式。
1999-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Symmetry-resolved topology from interacting Green's functions
University of Michigan(密歇根大学);TU Wien(维也纳工业大学);University of Warsaw(华沙大学);University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校)
本文通过scGW方法揭示了α-Sn中多种拓扑相,并提出了一种新的拓扑行为诊断方法,为研究拓扑材料提供了新的理论工具。
2026-09-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Minimally Entangled Typical Thermal States Algorithms for Finite Temperature Matsubara Green Functions
我们扩展了有限温度张量网络方法来计算松原时间关联函数,建立在最小纠缠典型热态(METTS)和纯化算法。虽然使用这些方法可以直接制定实时关联函数,但需要注意避免由朴素估计器导致的收敛问题。作为一个基准,我们研究了单带安德森杂质模型,即使该算法是相当普遍的,适用于晶格模型。杂质模型基准测试系统的特殊结构和我们的基础选择,使技术,如重用高概率METTS提高算法效率。结果与最先进的连续时间蒙特卡罗方法具有竞争力。我们讨论的行为的计算时间和错误作为一个功能的纯化网站的数量在哈密顿量。
2021-07-29 cond-mat.str-el quant-ph
Driven dissipative dynamics and topology of quantum impurity systems
在这篇综述中,我们提供了一个介绍和概述的量子杂质模型的实时动力学及其在量子器件中的实现的一些最新进展。我们专注于欧姆自旋玻色子和相关的模型,它描述了一个单一的自旋1/2耦合到一个无限的谐振子集合。这些主题主要来自我们过去几年的努力,但我们也提出了一些新颖的结果。在这篇评论的第一部分,我们开始与教学介绍的实时动力学耗散自旋在高温和低温。然后,我们专注于驱动动力学的量子制度超出了弱自旋浴耦合的限制。在这些情况下,非微扰随机薛定谔方程方法是理想地适合于数值获得自旋动力学,因为它可以将偏置场$h_z(t)$的任意时间依赖的哈密顿量。我们提出了不同的最近的应用这种方法:(i)如何拓扑性质的自旋,如Berry曲率和陈数可以动态测量,以及如何耗散影响的拓扑结构和测量协议,(ii)量子自旋链如何可以通过耦合到一个共同的浴缸同步动力学。在第二部分中,我们讨论了自旋玻色子的量子工程和电路量子电动力学(cQED),量子电路和冷原子体系结构中的相关模型。在不同的实现中,欧姆环境可以由长(微波)传输线、Luttinger液体、一维玻色-爱因斯坦凝聚体、超导约瑟夫森结链来表示。我们表明,量子杂质可以被用作量子传感器,以检测在最小耦合浴的属性,以及如何耗散自旋动力学可以导致新的见解莫特超流体过渡。
2018-07-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Numerical Renormalization Group Calculations for the Self-energy of the impurity Anderson model
本文提出了一种用Wilson数值重整化群方法直接计算杂质Anderson模型单粒子自能的新方法,即把单粒子自能表示为两个关联函数之比。这种计算Sigma(z)的方法比仅通过杂质格林函数更可靠和准确。我们显示的情况下,杂质和导带之间的耦合常数(ImDelta = const)和有效的Delta(z)中产生的动态平均场论的哈伯德模型的自能。对哈伯德模型中的金属-绝缘体转变问题的影响也进行了讨论。
1998-04-21 cond-mat.str-el
Quantum Quasi-Monte Carlo algorithm for out-of-equilibrium Green functions at long times
我们扩展了最近开发的量子准蒙特卡罗(QQMC)方法,在一个单一的计算中获得完整的频率依赖的格林函数。QQMC是计算电子-电子相互作用强度的高阶微扰展开式的通用方法。与传统的马尔可夫链蒙特卡罗采样相比,QQMC使用低差异序列对所涉及的多维积分进行更均匀的采样,并且可以潜在地超过蒙特卡罗几个数量级。QQMC的一个核心概念是一个“模型函数”的先验构造,它近似于被积函数,并用于优化抽样分布。在本文中,我们证明了模型函数的概念扩展到格林函数计算的核方法。我们说明了安德森杂质模型的方法,并表明,缩放的误差与被积函数的评价$N$的数量是$\sim 1/N^{0.86}$在最好的情况下,和蒙特卡罗缩放$\sim 1/N^{0.5}$在最坏的情况下。我们发现一个系统的改进蒙特卡罗抽样至少两个数量级,同时使用一个基本形式的模型函数。最后,我们比较QQMC的结果与计算进行叉张量积状态(FTPS)的方法,最近开发的张量网络方法解决杂质问题。应用一个简单的Padé近似的系列remation,我们发现,QQMC匹配的FTPS结果超出了微扰制度。
2020-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dirac zeros in an orbital selective Mott phase: Green's function Berry curvature and flux quantization
本文在轨道选择性莫特相中证明对称性保护的格林函数零点交叉具有量子化贝里磁通,提出狄拉克零点概念,为诊断强关联金属体系中的隐藏拓扑提供了新途径。
2024-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Time-dependent spectral functions of the Anderson impurity model in response to a quench with application to time-resolved photoemission spectroscopy
我们研究了Anderson杂质模型在猝灭后的含时谱函数$A(ω,t)$的几种定义,并在含时数值重整化群方法中进行了讨论。在二次延迟格林函数$G^r(t_1,t_2)$方面,定义在时间变量$t$相对于$t_1$和/或$t_2$的选择上不同。在先前的研究中[Nghiem { \it et al.}物理修订信函119,156601(2017)],我们研究了从${\rm Im}[G^r(t_1,t_2)]$ w.r.t.时间差$t'=t_1-t_2$与$t=t_2$。在这里,我们推导出延迟格林函数的表达式,选择$t=t_1$和平均时间$t=(t_1+t_2)/2$,在TDNRG方法。我们比较和对比所得到的$A(ω,t)$的不同选择的时间参考。对于时间基准的所有选择,在TDNRG中还推导出了较小、较大和高级格林函数的表达式。平均时间较小的格林函数$G^<(ω,t)$是特别有趣的,因为它决定了依赖于时间的占据态密度$N(ω,t)=G^<(ω,t)/(2πi)$,一个量,确定在时间分辨泵浦探测光电发射光谱的光电发射电流。我们提出了$N(ω,t)$的安德森模型淬火后的计算,并讨论了由此产生的时间演化的光谱特征,如近藤共振和高能量峰。我们还讨论了$N(ω,t)$长时间热化的问题。最后,我们使用$N(ω,t)$的结果来计算安德森模型的时间分辨的光发射电流后淬火(作为泵),并研究不同的行为,可以观察到不…
2020-03-13 cond-mat.str-el
Self-Consistent Spectral Quadrature Approach to Many-Body Green Functions
Microsoft Austria(微软奥地利)
提出自洽谱求积(sc-SQ)框架,通过Gauss-Christoffel求积近似Källén-Lehmann谱测度,实现有理格林函数表示,并利用奇异值分解确定极点阶数,自洽迭代捕捉多峰谱结构,在安德森杂质模型和Bethe晶格Hubbard模型中验证了方法有效性。
2026-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Non-interacting two-impurity Anderson model on a lattice at particle-hole symmetry
利用格林函数运动方程方法研究了晶格上无相互作用的双杂质Anderson模型。特别感兴趣的情况是RKKY极限,其特征在于杂质和主体电子之间的小杂化以及杂质之间不存在直接耦合。在低密度的情况下,在半带填充和粒子-空穴对称性,RKKY相互作用的衰减作为沿简单立方晶格的轴的杂质距离的平方的倒数。在RKKY极限下,对于谱函数,我们一般观察到单个杂质共振分裂成两个峰。当宿主电子的密度-密度关联函数为零时,我们发现局域态密度只有一个加宽的单峰。
2016-12-19 cond-mat.str-el
Impurity problems for steady-state nonequilibrium dynamical mean-field theory
详细描述了稳态非平衡动力学平均场论从晶格到杂质的映射。我们的重点是在一个恒定的直流电场的任意大小的电流流动的情况下。除了制定的问题,通过路径积分和功能的衍生物,我们还描述了延迟和先进的格林函数的分布函数的依赖。我们的正式发展是准确的Falicov-Kimball模型。我们还展示了这些正式的发展是如何修改为更复杂的模型(如哈伯德模型)。
2009-02-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fast multi-orbital equation of motion impurity solver for dynamical mean field theory
提出了一种适用于动力学平均场论(DMFT)的多轨道杂质快速求解方法。我们的DMFT求解器是基于运动方程(EOM)的本地格林函数和构造的单轨道的情况下,包括轨道间的杂交和应用平均场近似轨道间的库仑相互作用的多轨道的情况下推广。在较大的参数范围内,利用该杂质求解器对双轨道哈伯德模型进行了研究。Mott金属-绝缘体转变和准粒子峰被很好地描述。对双轨道哈伯德模型进行了比较,得到了很好的一致性。因此,所开发的方法持有承诺作为一个快速DMFT杂质求解器在强关联系统的研究。
2011-08-25 cond-mat.str-el
Excitonic Insulator State of the Extended Falicov-Kimball Model in the Cluster Dynamical Impurity Approximation
利用变分集团近似(VCA)和集团动力学杂质近似(CDIA),比较研究了二维正方晶格上扩展Falicov-Kimball模型(EFKM,一种无自旋双带模型)中激子绝缘体态的性质.在后者中,粒子浴网站被包括在参考集群中,以考虑相关网站中的粒子数波动。因此,我们计算的粒子数分布,序参量,基态相图,反常格林函数,和对相干长度,从而证明了有用的CDIA在讨论的激子凝聚的EFKM。
2017-05-25 cond-mat.str-el