• No results found

Non-linear Canonical Methods in Strongly Correlated Electron Systems

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Non-linear Canonical Methods in Strongly Correlated Electron Systems"

Copied!
2
0
0

Loading.... (view fulltext now)

Full text

(1)

Non-linear Canonical Methods in Strongly Correlated Electron Systems

Foundations and Examples

Matteo Bazzanella

Institutionen för fysik Naturvetenskapliga fakulteten

Göteborgs Universitet

Fakultetsopponent: Professor Pedro D. Sacramento,

Istituto Superior Tecnico, Lissabon, Portugal Doktorandexaminator: Professor Stellan Östlund

Doktorandhandledare: Dr. Johan Nilsson

Akademisk avhandling för filosofie doktorsexamen i Fysik, som med tillstånd från Naturvetenskapliga fakulteten kommer att offentligt försvaras tisdag den 16 december 2014 kl. 13.00 i sal PJ, Institutionen för fysik, Fysikgården 1, Göteborg.

ISBN: 978-91-628-9186-2

(2)

Non-linear Canonical Methods in Strongly Correlated Electron Systems

Foundations and Examples Matteo Bazzanella Institutionen för fysik Naturvetenskapliga fakulteten

Göteborgs Universitet

In this thesis some new ideas to perform the analysis of Strongly Correlated Electronic Systems (SCES) are developed. In particular the use of non-linear canonical transformations is considered thoroughly. Using such transformations it is possible, in some circumstances, to simplify the quantum problem redefining the fermionic degrees of freedom used to describe the system. To understand and use effectively these non-linear transformations it is convenient to work in the Majorana fermion representation, i.e., to represent the quantum mechanical operators in terms of Majorana fermions. These objects can be imagined as algebraic constituents of the fermionic degrees of freedom. In a fermionic system, different equivalent sets of (emergent) Majorana fermions can be used to build the fermionic operators that characterize the system. The non-linear transformations can be seen as a way to mix these equivalent sets. Thanks to this insight, it becomes possible to determine the full structure of the group of canonical transformations and to identify an advantageous framework, which allows their use in the study of a generic SCES system. To test these statements the Hubbard and the Kondo lattice models were intensively studied making use of non-linear canonical transformations, obtaining interesting results in both cases. For example, in the Hubbard model a free fermion mean-field description of the paramagnetic Mott insulator was identified, while in the Kondo lattice it was possible to describe already at mean-field level the spin-selective Kondo insulating phase, consistently (from a quantitative and qualitative point of view) with the known numerical results. Moreover the method elaborated for the study of the Hubbard model is suitable for a systematic generalization to other situations and shows great room for improvement. These results prove that, thanks to the redefinition of the degrees of freedom used in the analysis of the system, it becomes possible to obtain quite non-trivial results already at mean-field level, or to consider very involved (but meaningful) correlated quantum states via simple variational trial states. This will potentially permit a more judicious and profitable choice of the fundamental degrees of freedom, allowing for an improvement of the efficiency of the analytical and numerical techniques used in the analysis of many SCES systems.

The thesis is available on-line via: http://gup.ub.gu.se

References

Related documents

För att uppskatta den totala effekten av reformerna måste dock hänsyn tas till såväl samt- liga priseffekter som sammansättningseffekter, till följd av ökad försäljningsandel

The increasing availability of data and attention to services has increased the understanding of the contribution of services to innovation and productivity in

Av tabellen framgår att det behövs utförlig information om de projekt som genomförs vid instituten. Då Tillväxtanalys ska föreslå en metod som kan visa hur institutens verksamhet

Generella styrmedel kan ha varit mindre verksamma än man har trott De generella styrmedlen, till skillnad från de specifika styrmedlen, har kommit att användas i större

I regleringsbrevet för 2014 uppdrog Regeringen åt Tillväxtanalys att ”föreslå mätmetoder och indikatorer som kan användas vid utvärdering av de samhällsekonomiska effekterna av

Närmare 90 procent av de statliga medlen (intäkter och utgifter) för näringslivets klimatomställning går till generella styrmedel, det vill säga styrmedel som påverkar

Utvärderingen omfattar fyra huvudsakliga områden som bedöms vara viktiga för att upp- dragen – och strategin – ska ha avsedd effekt: potentialen att bidra till måluppfyllelse,

Den förbättrade tillgängligheten berör framför allt boende i områden med en mycket hög eller hög tillgänglighet till tätorter, men även antalet personer med längre än