强关联费米子的超快动力学——非平衡格林函数与自能近似
强关联电子
2019-12-20 v1
摘要
本文概述了非平衡格林函数（NEGF）理论的最新进展。NEGF 目前是唯一能够研究二维和三维中长时间关联动力学的第一性原理量子方法。然而，直到最近，NEGF 模拟大多使用相当简单的自能近似，如二阶玻恩近似（SOA）。尽管它们正确捕捉了向平衡弛豫的定性趋势，这些 NEGF 模拟的可靠性和准确性长期以来悬而未决。在此我们报告近期针对有限晶格系统的 NEGF 模拟与精确对角化和密度矩阵重整化群基准数据的对比测试。结果证实了 NEGF 模拟的高精度和预测能力——前提是使用超越 SOA 并充分包含强关联和动态屏蔽效应的自能。我们给出了 NEGF 理论的自洽介绍，并概述了近期用于计算关联费米子超快弛豫动力学的数值应用。第二部分详细介绍了超越 SOA 的自能。重要例子包括三阶近似、\GWAx、\TMA 和涨落交换近似。我们全面总结了多种实际相关系统的显式自能表达式，从最一般表达式和费曼图出发，并包含对角基组、Hubbard 模型以及玻色子与费米子间差异等重要情形。借助这些细节以及关于计算量和随基组大小与传播时长缩放的信息，可使这些近似在数值应用中易于使用。
引用
@article{arxiv.1902.07038,
title = {Ultrafast Dynamics of Strongly Correlated Fermions -- Nonequilibrium Green Functions and Selfenergy Approximations},
author = {N. Schluenzen and S. Hermanns and M. Scharnke and M. Bonitz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.07038},
year = {2019}
}