多带 Hubbard 模型的辅助场量子蒙特卡洛：控制符号与相位问题以捕捉 Hund 物理
强关联电子
2019-06-26 v1
摘要
在强关联多电子系统研究中，Hubbard-Kanamori (HK) 模型已成为过渡金属氧化物物理的原型之一。该模型本质为多带，并包含 Hund 耦合项，其对金属-绝缘体转变、高温超导及其他物理性质有显著影响。下面我们给出使用基态辅助场量子蒙特卡洛（AFQMC）方法处理 HK 模型的完整理论框架，并分析其在少带模型上的表现，这些模型的参数近似于钌酸盐、铑酸盐及其他展现 Hund 物理的材料中观测到的参数。与以往研究不同，受限路径与无相位近似分别用于控制符号问题和相位问题，从而能在实验感兴趣的参区中实现 HK 模型基态性质的高精度建模。我们证明，在仔细考量所采用的 Hubbard-Stratonovich 变换与试波函数后，对于中等到大值的 Hund 耦合常数，能量相对误差小于 1% 可常规达到。关键的是，我们的方法也能准确预测磁有序与相变。所得结果开启了使用 AFQMC 在广泛强关联材料中更具预测性地建模 Hund 物理的大门。
引用
@article{arxiv.1902.01463,
title = {Auxiliary Field Quantum Monte Carlo for Multiband Hubbard Models: Controlling the Sign and Phase Problems to Capture Hund's Physics},
author = {Hongxia Hao and Brenda M. Rubenstein and Hao Shi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.01463},
year = {2019}
}
备注
14 pages, 7 figures, 2 tables