不同约束条件下的一维金属量子线中的关联效应
该研究团队采用动力学响应理论,研究了不同横向约束条件和线宽参数b、密度参数rs对铁磁一维量子线基态电子关联效应的影响。在细量子线体系中,通过有效电子-电子相互作用势,将电子处理为不同约束模型下的一维气体。运用包含自能和交换贡献的一阶随机相位近似(FRPA)方法——该方法可突破传统随机相位近似获得基态结构,研究人员数值计算了不同b和rs条件下的结构因子、对关联函数、关联能及基态能。结果表明关联能强烈依赖于约束模型的选择。 在超高密度极限下的超细导线(b→0)中,该团队发现横向约束模型V₁(q)(谐振势)、V₂(q)(柱形势)和V₅(q)谐振-δ混合势)的关联能趋近于ε_c(rs)=-π²/360≈-0.02741原子单位,与文献[Loos等,J.Chem.Phys.138,064108(2013);Ashokan等,Phys.Rev.B101,075130(2020)]的精确解一致。这明确证明至少对于这三种约束势,一维库仑势可在粒子间距x=0处正则化以获得相同关联能。而其他约束势V₃(q)(无限方势阱)、V₄(q)(无限方-三角混合势阱)和V₆(q)(无限方-δ混合势阱)则呈现不同极限行为,其关联能趋于ε_c≈-0.03002原子单位。在高密度极限下,两类约束模型的关联能差异约10%。 该工作将FRPA方法获得的基态性质与高密度区量子蒙特卡罗结果进行对比,发现静态结构因子在k=2k_F处的峰高显著受约束模型影响。基于有限线宽理论并结合玻色化理论指导,研究人员构建了拟合函数对k=2k_F处的特征峰进行描述,结果显示与FRPA理论预测高度吻合。
