論文の概要: Large Cumulant Eigenvalue as a Signature of Exciton Condensation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.14390v1
• Date: Thu, 29 Dec 2022 17:50:49 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-09 03:56:43.618715
• Title: Large Cumulant Eigenvalue as a Signature of Exciton Condensation
• Title（参考訳）: エキシトン凝縮のサインとしての大きい累積固有値
• Authors: Anna O. Schouten, LeeAnn M. Sager-Smith and David A. Mazziotti
• Abstract要約: 還元密度行列理論と累積理論の組合せからエキシトン縮合が予測可能であることを示す。 計算シグネチャは、分子と材料の両方における励起子凝縮の予測に応用できる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The Bose-Einstein condensation of excitons into a single quantum state is known as exciton condensation. Exciton condensation, which potentially supports the frictionless flow of energy, has recently been realized in graphene bilayers and van der Waals heterostructures. Here we show that exciton condensates can be predicted from a combination of reduced density matrix theory and cumulant theory. We show that exciton condensation occurs if and only if there exists a large eigenvalue in the cumulant part of the particle-hole reduced density matrix. In the thermodynamic limit we show that the large eigenvalue is bounded from above by the number of excitons. In contrast to the eigenvalues of the particle-hole matrix, the large eigenvalue of the cumulant matrix has the advantage of providing a size-extensive measure of the extent of condensation. Here we apply this signature to predict exciton condensation in both the Lipkin model and molecular stacks of benzene. The computational signature has applications to the prediction of exciton condensation in both molecules and materials.
• Abstract（参考訳）: 励起子の1つの量子状態へのボース=アインシュタイン凝縮は、励起子凝縮として知られている。 エネルギーの摩擦のない流れを支える可能性があるエキシトン凝縮は、最近グラフェン二層およびファンデルワールスヘテロ構造において実現されている。 ここでは,還元密度行列理論と累積理論の組み合わせから励起子凝縮を予測できることを示す。 その結果, エキシトン凝縮は, 粒子-ホール還元密度行列の累積部に大きな固有値が存在する場合にのみ起こることがわかった。 熱力学的極限では、大きな固有値が励起子数によって上から有界であることが示される。 粒子-ホール行列の固有値とは対照的に、累積行列の大きい固有値は、凝縮の程度の大きさの大きい測度を提供するという利点がある。 ここでは、このシグネチャを用いて、リプキンモデルとベンゼンの分子スタックの両方における励起子凝縮を予測する。 計算符号は、分子と材料の両方における励起子凝縮の予測に応用される。

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