费米子-玻色子耦合格点体系的量子蒙特卡洛模拟

发布时间：2017-12-22 13:05

  本文关键词：费米子-玻色子耦合格点体系的量子蒙特卡洛模拟　出处：《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》2017年博士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 行列式量子蒙特卡洛 拓扑相变 临界行为 非费米液体 自学习量子蒙特卡洛

【摘要】：费米子-玻色子耦合格点模型是一类描写玻色量子涨落与费米子耦合的格点模型,它可以直接刻画强关联体系中序参量的量子涨落,对于研究量子相变与量子临界区内临界行为,热力学性质,可能出现哪些新的相等等具有重要意义。在本论文中,我们主要讨论费米子耦合格点模型的量子蒙特卡洛研究,包括狄拉克费米子与伊辛向列序涨落的耦合诱导的拓扑量子相变,巡游铁磁量子临界点上的非费米液体行为以及在改进量子蒙特卡洛方法方面的尝试。首先我们通过大尺度量子蒙特卡洛模拟研究了狄拉克半金属中相互作用驱动的拓扑相变。狄拉克费米子之间的相互作用通过与伊辛场的耦合产生,具有铁磁相互作用的伊辛场的量子涨落由横场调控.我们具体研究了不同横场和不同耦合强度下的相图。在弱的或者中等强度耦合情况下,我们观测到了二阶的伊辛相变,以及具有不同拓扑的狄拉克半金属间的一级拓扑相变.有趣的是,在拓扑相变发生处,费米面上有节线产生,同时观测到具有SO(4)对称性的玻色涨落.在强耦合区域,这两个相边界会合并成一个一级相变的相边界.其次,我们还研究了巡游体系铁磁量子临界点上的非费米液体行为.我们构造了一个费米子与伊辛铁磁临界涨落耦合的二维格点模型,并利用无符号问题的量子蒙特卡洛计算进行研究.该模型实现了连续量子相变.与其它类似的巡游体系量子临界点相比,我们的铁磁量子临界点附近在很低的温度下都没有超导出现,使得该系统成为研究巡游体系量子临界行为的理想平台.重要的是,我们在该铁磁量子临界点附近观测到了清晰的非费米液体行为.与此同时,该临界点的行为与Hertz-Millis-Moriya预测的有些类似,但是,更为仔细的标度分析表明,该临界点可能属于一个新的普适类,与(2+1)维伊辛相变和Hertz-Millis-Moriya都不同.最后,我们提出了一个新的量子蒙特卡洛方法,即自学习量子蒙特卡洛方法,用于解决量子蒙特卡洛计算中的(临界)慢化问题.我们在行列式量子蒙特卡洛的框架下讨论了具体实现,并计算了玻色场与费米面耦合的问题.由于该方法超高的加速,我们在临界点上可以计算100×100的格子,并能够获得精确的临界指数.
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院物理研究所)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O469

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 万陵德;余洪伟;程宝连;鲁公儒;;分立对称性与三代费米子的统一(Ⅰ)[J];新乡师范学院学报(自然科学版);1983年04期

2 万陵德;余洪伟;程宝莲;鲁公儒;;分立对称性与三代费米子的统一(Ⅱ)[J];新乡师范学院学报(自然科学版);1984年01期

3 江向东;;SU(6)大统一模型[J];高能物理与核物理;1984年03期

4 曾远文;费米子算符的一些关系式[J];大学物理;1984年09期

5 郑波;;可解的1+1维格点U(1)规范模型与费米子加倍问题[J];高能物理与核物理;1990年04期

6 罗向前;陈启洲;;低维规范理论中的费米子真空凝聚[J];高能物理与核物理;1992年08期

7 许伯威;费米子数的时空性质[J];兰州大学学报;1978年03期

8 许伯威;;费米子数的时空性质[J];高能物理与核物理;1979年01期

9 王维玺;;E_6的大统一模型[J];内蒙古大学学报(自然科学版);1982年01期

10 孙洪洲;韩其智;;玻色子费米子体系波函数的分类[J];高能物理与核物理;1982年03期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 甘姝;汪凯戈;;双费米子的分束器干涉[A];第十三届全国量子光学学术报告会论文摘要集[C];2008年

中国重要报纸全文数据库 前4条

1 记者 常丽君;美科学家造出全新量子物质形态[N];科技日报;2012年

2 周清春;第六态：敲开物质世界的又一扇大门[N];科技日报;2005年

3 张孟军;科学家制出玻色-爱因斯坦凝聚态物质[N];科技日报;2003年

4 记者 毛磊;2003年度最重要物理学新闻[N];新华每日电讯;2003年

中国博士学位论文全文数据库 前9条

1 朱小宇;一维系统中的Majorana费米子和分数费米子[D];南京大学;2016年

2 施志成;量子Lyapunov控制的理论研究及应用[D];大连理工大学;2016年

3 孙伯业;拓扑体系的量子模拟及研究[D];中国科学技术大学;2017年

4 马均章;角分辨光电子能谱在拓扑材料研究中的应用[D];中国科学院大学(中国科学院物理研究所);2017年

5 许霄琰;费米子-玻色子耦合格点体系的量子蒙特卡洛模拟[D];中国科学院大学(中国科学院物理研究所);2017年

6 李伟;狄拉克费米子体系中的手征相变[D];中国科学技术大学;2010年

7 王宁;基于Majorana费米子的量子点体系中量子输运和自旋性质的研究[D];河北师范大学;2015年

8 王景荣;狄拉克费米子体系中的量子相变和非费米液体行为[D];中国科学技术大学;2014年

9 李海涛;厚膜上的费米子共振态[D];兰州大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 郑翌洁;拓扑绝缘体台阶结构以及Majorana费米子的输运特性[D];河北师范大学;2016年

2 苗子京;Majorana边态导致的交叉Andreev反射研究[D];河北师范大学;2016年

3 李晓静;拓扑超导体中Majorana费米子的研究[D];南京航空航天大学;2015年

4 崔会丽;基于Majorana费米子的热电性质[D];河北师范大学;2014年

5 徐增光;膜世界上费米子的新局域化机制及f(R)膜世界引力共振态的研究[D];兰州大学;2014年

6 寇朝帅;幺正费米气体热力学量的低温与高温展开[D];华中师范大学;2014年

7 毛普健;5维黑洞背景下费米子的霍金辐射[D];兰州大学;2012年

，

本文编号：1319612