Dynamical Properties of Quasi One-Dimensional Correlated Electron Systems

Correlated electrons in one spatial dimension have very unusual properties such as the dynamical separation of spin and charge degrees of freedom. Typically, dynamical correlation functions of these systems are investigated with field theoretical methods that are valid in the limit of vanishingly lo...

Ausführliche Beschreibung

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1. Verfasser: Benthien, Holger
Beteiligte: Gebhard, Florian (Prof. Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Englisch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2005
Physik
Schlagworte:
Online Zugang:PDF-Volltext
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last_indexed 2011-08-10T23:59:59Z
topic Direkte numerische Simulation
Lineare Antwort
Dichte-Matrix Renormierungsgruppe
Strongly Correlated Electrons
Dynamische Korrelationsfunktionen
Vielteilchentheorie
Dynamical Correlation Functions
Spin-Ladungstrennung
Spektraldichte
Festkörpertheorie
Elektronenwechselwirkung
Density-Matrix Renomalisation Group
DMRG
Eindimensionale Elektronensysteme
Hubbard-Modell
Physik
Low-Dimensional Systems
spellingShingle Direkte numerische Simulation
Lineare Antwort
Dichte-Matrix Renormierungsgruppe
Strongly Correlated Electrons
Dynamische Korrelationsfunktionen
Vielteilchentheorie
Dynamical Correlation Functions
Spin-Ladungstrennung
Spektraldichte
Festkörpertheorie
Elektronenwechselwirkung
Density-Matrix Renomalisation Group
DMRG
Eindimensionale Elektronensysteme
Hubbard-Modell
Physik
Low-Dimensional Systems
Benthien, Holger
Dynamical Properties of Quasi One-Dimensional Correlated Electron Systems
Eindimensionale korrelierte Elektronensysteme haben sehr ungewöhnliche Eigenschaften, wie die dynamische Entkopplung von Spin- und Ladungsfreiheitsgraden, die sogenannte Spin-Ladungstrennung. Typischerweise werden feldtheoretische Zugänge zur Beschreibung der dynamischen Korrelationsfunktionen solcher Systeme verwendet, welche allerdings nur im Grenzfall verschwindend kleiner Anregungsenergien gültig sind. Bei endlichen Energien hingegen liegen nur wenige zuverlässige Ergebnisse vor, die einen unmittelbaren Vergleich mit Streuexperimenten zulassen, wie z.B. der Winkelaufgelösten Photoemissionsspektroskopie. Bislang war es daher schwierig die Signatur der Spin-Ladungstrennung in quasi-eindimensionalen Elektronensystemen direkt spektroskopisch, d.h. bei endlichen Energien zu finden. Die Dynamische Dichte-Matrix Renormierungsgruppe erlaubt die numerisch exakte Bestimmung spektraler Eigenschaften korrelierter Gittermodelle unabhängig von der Wechselwirkungsstärke und den beteiligten Energieskalen. Wir verwenden diese Methode um die impuls- und frequenzabhängigen dynamischen Korrelationsfunktionen erweiterter Hubbard Modelle zu berechnen. Unsere Ergebnisse umfassen diverse Korrelationsfunktionen, wie die Optische Leitfähigkeit, die Einteilchen-Spektraldichte, sowie dynamische Spin- und Ladungsstrukturfaktoren.
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author2 Gebhard, Florian (Prof. Dr.)
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description Correlated electrons in one spatial dimension have very unusual properties such as the dynamical separation of spin and charge degrees of freedom. Typically, dynamical correlation functions of these systems are investigated with field theoretical methods that are valid in the limit of vanishingly low energies. However, there are few reliable results at finite energies which can be directly compared with spectra of scattering experiments, such as angle-resolved photoemission. It has therefore been difficult to find direct spectroscopic evidence of spin-charge separation in experimental realizations of quasi one-dimensional electron systems. The Dynamical Density-Matrix Renormalization Group can accurately determine spectral properties of correlated one-dimensional lattice models for all energy scales and interaction strengths. We use this method to determine the frequency- and momentum dependent correlation functions of extended Hubbard Hamiltonians. We obtain results for various quantities including the optical conductivity, the one-particle spectral function, dynamical charge- and spin structure factors.
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contents Eindimensionale korrelierte Elektronensysteme haben sehr ungewöhnliche Eigenschaften, wie die dynamische Entkopplung von Spin- und Ladungsfreiheitsgraden, die sogenannte Spin-Ladungstrennung. Typischerweise werden feldtheoretische Zugänge zur Beschreibung der dynamischen Korrelationsfunktionen solcher Systeme verwendet, welche allerdings nur im Grenzfall verschwindend kleiner Anregungsenergien gültig sind. Bei endlichen Energien hingegen liegen nur wenige zuverlässige Ergebnisse vor, die einen unmittelbaren Vergleich mit Streuexperimenten zulassen, wie z.B. der Winkelaufgelösten Photoemissionsspektroskopie. Bislang war es daher schwierig die Signatur der Spin-Ladungstrennung in quasi-eindimensionalen Elektronensystemen direkt spektroskopisch, d.h. bei endlichen Energien zu finden. Die Dynamische Dichte-Matrix Renormierungsgruppe erlaubt die numerisch exakte Bestimmung spektraler Eigenschaften korrelierter Gittermodelle unabhängig von der Wechselwirkungsstärke und den beteiligten Energieskalen. Wir verwenden diese Methode um die impuls- und frequenzabhängigen dynamischen Korrelationsfunktionen erweiterter Hubbard Modelle zu berechnen. Unsere Ergebnisse umfassen diverse Korrelationsfunktionen, wie die Optische Leitfähigkeit, die Einteilchen-Spektraldichte, sowie dynamische Spin- und Ladungsstrukturfaktoren.
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spelling diss/z2005/0098 2011-08-10 2005-03-21 2005 urn:nbn:de:hebis:04-z2005-00980 Dynamical Properties of Quasi One-Dimensional Correlated Electron Systems Correlated electrons in one spatial dimension have very unusual properties such as the dynamical separation of spin and charge degrees of freedom. Typically, dynamical correlation functions of these systems are investigated with field theoretical methods that are valid in the limit of vanishingly low energies. However, there are few reliable results at finite energies which can be directly compared with spectra of scattering experiments, such as angle-resolved photoemission. It has therefore been difficult to find direct spectroscopic evidence of spin-charge separation in experimental realizations of quasi one-dimensional electron systems. The Dynamical Density-Matrix Renormalization Group can accurately determine spectral properties of correlated one-dimensional lattice models for all energy scales and interaction strengths. We use this method to determine the frequency- and momentum dependent correlation functions of extended Hubbard Hamiltonians. We obtain results for various quantities including the optical conductivity, the one-particle spectral function, dynamical charge- and spin structure factors. 2005-06-09 Eindimensionale korrelierte Elektronensysteme haben sehr ungewöhnliche Eigenschaften, wie die dynamische Entkopplung von Spin- und Ladungsfreiheitsgraden, die sogenannte Spin-Ladungstrennung. Typischerweise werden feldtheoretische Zugänge zur Beschreibung der dynamischen Korrelationsfunktionen solcher Systeme verwendet, welche allerdings nur im Grenzfall verschwindend kleiner Anregungsenergien gültig sind. Bei endlichen Energien hingegen liegen nur wenige zuverlässige Ergebnisse vor, die einen unmittelbaren Vergleich mit Streuexperimenten zulassen, wie z.B. der Winkelaufgelösten Photoemissionsspektroskopie. Bislang war es daher schwierig die Signatur der Spin-Ladungstrennung in quasi-eindimensionalen Elektronensystemen direkt spektroskopisch, d.h. bei endlichen Energien zu finden. Die Dynamische Dichte-Matrix Renormierungsgruppe erlaubt die numerisch exakte Bestimmung spektraler Eigenschaften korrelierter Gittermodelle unabhängig von der Wechselwirkungsstärke und den beteiligten Energieskalen. Wir verwenden diese Methode um die impuls- und frequenzabhängigen dynamischen Korrelationsfunktionen erweiterter Hubbard Modelle zu berechnen. Unsere Ergebnisse umfassen diverse Korrelationsfunktionen, wie die Optische Leitfähigkeit, die Einteilchen-Spektraldichte, sowie dynamische Spin- und Ladungsstrukturfaktoren. opus:1038 Dynamische Eigenschaften Quasi-Eindimensionaler Korrelierter Elektronensysteme ths Prof. Dr. Gebhard Florian Gebhard, Florian (Prof. Dr.) Benthien, Holger Benthien Holger Philipps-Universität Marburg
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