Till innehåll på sidan

Strong Correlation Effects in Bosonic and Fermionic Systems Through an Unbiased Quantum Monte Carlo Approach

Tid: Fr 2021-10-01 kl 14.00

Plats: FB42 och via Zoom, Roslagstullsbacken 21, Stockholm (English)

Ämnesområde: Fysik Teoretisk fysik

Respondent: Emil Blomquist , Kondenserade materiens teori

Opponent: Barbara Capogrosso Sansone, Clark University, Worcester, USA

Handledare: Professor Egor Babaev, Statistisk fysik, Kondenserade materiens teori; Johan Carlström,

Exportera till kalender

Abstract

Kvantfysikaliska system med många starkt interagerande partiklar utgör några av de svåraste problemen inom fysiken och exakta analytiska lösningar är därför sällsynta. I denna avhandling studeras två sådana system med hjälp av en kontrollerbar numerisk metod vid namn mask-Monte Carlo.

Den första modellen som studeras är t-J modellen vilken beskriver starkt korrelerade gitterelektroner och som förväntas skildra de väsentliga egenskaperna hos högtemperatursupraledare. Av särskilt intresse för denna avhandling är emergensen av magnetiska polaroner vilka studeras i de två första artiklarna. Den mikroskopiska parbildningsmekanismen mellan dessa kvasipartiklar kvarstår som ett ännu olöst problem inom den kondenserade materiens fysik.

Den andra modellen som studeras är en utökning av den multikomponenta Bose-Hubbard-modellen och beskriver flera olika arter av gitterbosoner. Denna modell används i den tredje artikeln för att påvisa ett nytt fenomen där drag-växelverkan kopplar två blandbara superfluida komponenter på ett icke-kolinjärt vis. Det bör påpekas att konventionell dissipationslös drag-växelverkan är ett fenomen som återfinns i en mångfald av fysikaliska system. Med hjälp av Bose-Hubbard-modellen studeras i den fjärde artikeln fenomen som uppstår när antalet superfluida komponenter ökas.

I avhandlingen ges först en allmän introduktion till de forskningsfält som berörs, därefter följer ett kapitel i vilket förkunskaper inom området gås igenom. Efter detta introduceras en handfull nödvändiga koncept varpå den numeriska metoden beskrivs och vissa av dess resultat verifieras. Därefter följer slutligen en sammanfattning av forskningen som bedrivits.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-300969