基于量子蒙特卡罗的三维费米液体准粒子有效质量

根据朗道的费米液体理论，电子气准粒子激发的主要性质体现在有效质量 $m^*$ 中，$m^*$ 决定单个准粒子的能量，而朗道相互作用函数指示一个准粒子的能量如何被其他准粒子的存在所修正。这一简单范式构成了我们当前对金属体系物理与化学行为大部分理解的基础。三维均匀电子气的准粒子有效质量一直是理论争议的主题，且缺乏实验数据。本工作中，我们部署扩散蒙特卡罗（DMC）方法，计算顺磁与铁磁三维均匀电子气中 $m^*$ 随密度的函数关系。DMC 结果表明，$m^*$ 随密度降低而减小，尤其在铁磁情形下。DMC 准粒子能带排除了在密度参数 $r_s=4$（对应于 Na 金属）处占据带宽相对于自由电子模型减小的可能性。