多带电子系统非线性量子输运中的耗散与几何
强关联电子
2022-10-05 v1
摘要
凝聚态中的非线性响应近来引起广泛关注，因为它们提供了关于材料的丰富信息，并有可能应用于二极管或高频光学器件。非线性响应常与系统的多带性质密切相关，如非线性霍尔效应所示，可通过贝里曲率等几何量来考虑。理论上常采用半经典玻尔兹曼处理或约化密度矩阵方法，其中耗散效应通过弛豫时间近似纳入。在图方法中，弛豫通过格林函数自能的虚部及随之而来的谱函数对实频率积分的展宽来处理。因此，当存在有限耗散时，格林函数的极点并不起显式极点作用。本文与这一传统图像截然相反，我们表明格林函数的极点主要决定了含耗散的非线性响应函数，这导致具有复自变量费米分布函数的项，并产生耗散诱导的几何项。我们阐明了非互易电导率的几何起源，其与推广到高阶导数上的贝里曲率有关。最后，我们推导了I型和II型外尔哈密顿量中非线性电导率几何项的解析结果，以展示其关键作用。
引用
@article{arxiv.2204.08365,
title = {Dissipation and geometry in nonlinear quantum transports of multiband electronic systems},
author = {Yoshihiro Michishita and Naoto Nagaosa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.08365},
year = {2022}
}
备注
10 pages, 6 figures in the main text