Mode-coupling theory of lattice dynamics for classical and quantum crystals

物理 模耦合 模式(计算机接口) 量子力学 格子(音乐) 量子 联轴节(管道) 统计物理学 量子动力学 凝聚态物理 理论物理学 材料科学 计算机科学 冶金 声学 操作系统
作者
Aloïs Castellano,J. P. Alvarinhas Batista,Matthieu J. Verstraete
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:159 (23) 被引量:15
标识
DOI:10.1063/5.0174255
摘要

The dynamical properties of nuclei, carried by the concept of phonon quasiparticles , are central to the field of condensed matter. While the harmonic approximation can reproduce a number of properties observed in real crystals, the inclusion of anharmonicity in lattice dynamics is essential to accurately predict properties such as heat transport or thermal expansion. For highly anharmonic systems, non-perturbative approaches are needed, which result in renormalized theories of lattice dynamics. In this article, we apply the Mori–Zwanzig projector formalism to derive an exact generalized Langevin equation describing the quantum dynamics of nuclei in a crystal. By projecting this equation on quasiparticles in reciprocal space, and with results from linear response theory, we obtain a formulation of vibrational spectra that fully accounts for the anharmonicity. Using a mode-coupling approach, we construct a systematic perturbative expansion in which each new order is built to minimize the following ones. With a truncation to the lowest order, we show how to obtain a set of self-consistent equations that can describe the lineshapes of quasiparticles. The only inputs needed for the resulting set of equations are the static Kubo correlation functions, which can be computed using (fully quantum) path-integral molecular dynamics or approximated with (classical or ab initio) molecular dynamics. We illustrate the theory with an application on fcc 4He, an archetypal quantum crystal with very strong anharmonicity.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
lu完成签到,获得积分20
刚刚
刚刚
刻苦的豌豆完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
天天快乐的应助被明天更好采纳,获得10
2秒前
zo发布了新的文献求助10
3秒前
慕容雅柏发布了新的文献求助10
3秒前
李健的粉丝团团长的应助被NGU采纳,获得10
3秒前
Ava的应助被初景采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
2898327537发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
YuyaoHan发布了新的文献求助20
5秒前
酷波er的应助被15采纳,获得30
6秒前
月行水上完成签到,获得积分10
6秒前
务实的夏菡完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
Mao完成签到,获得积分10
9秒前
cbp560完成签到,获得积分10
9秒前
lu关注了科研通微信公众号
10秒前
10秒前
ddd发布了新的文献求助10
10秒前
12秒前
zming完成签到,获得积分10
12秒前
zzyabcd1发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
15完成签到,获得积分10
13秒前
v0id的应助被木木采纳,获得10
14秒前
14秒前
含糊的世界完成签到,获得积分10
15秒前
tbdyc发布了新的文献求助50
15秒前
ddd完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
cocoa发布了新的文献求助10
16秒前
大猫完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
123完成签到,获得积分10
17秒前
未妨惆怅是清狂完成签到,获得积分20
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Questions on Teacher Wellbeing 600
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7988563
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9446045
关于积分的说明 21103282
捐赠科研通 7562493
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3377852
关于科研通互助平台的介绍 2511816
邀请新用户注册赠送积分活动 2411213