論文の概要: The emergence of the hexagonal lattice in two-dimensional Wigner
fragments
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.15260v1
- Date: Tue, 26 Sep 2023 20:35:40 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-28 17:38:12.789404
- Title: The emergence of the hexagonal lattice in two-dimensional Wigner
fragments
- Title(参考訳): 二次元ウィグナーフラグメントにおける六方晶格子の出現
- Authors: Miguel Escobar Azor and Amer Alrakik and Louan de Bentzmann and Xabier
Telleria-Allika and Alfredo S\'anchez de Mer\'as and Stefano Evangelisti and
J. Arjan Berger
- Abstract要約: ウィグナー結晶は1934年にユージン・ウィグナーによって初めて予測された。
我々はクリフォード周期境界条件とクーロンポテンシャルにおける再正規化距離を用いてウィグナーフラグメントをシミュレートする。
これらの境界条件と高スピン制限された開殻ハートリー・フォック理論がウィグナー局所化を正確に捉えることができることを示す。
- 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: At very low density, the electrons in a uniform electron gas spontaneously
break symmetry and form a crystalline lattice [1]. This type of crystal was
first predicted in 1934 by Eugene Wigner and they are thus called Wigner
crystals [2]. But which type of crystal will the electrons form? Here we report
a numerical study of the density profiles of fragments of Wigner crystals from
first principles, i.e., without any empirical data or adjustable parameters. To
simulate the Wigner fragments we use Clifford periodic boundary conditions and
a renormalized distance in the Coulomb potential [3,4]. We show that these
boundary conditions together with high-spin restricted open-shell Hartree-Fock
theory provide a method that can accurately capture the Wigner localisation for
systems with many electrons. We do not make any assumptions about the positions
where the electrons will localise. The density profiles we obtain emerge
naturally when we minimise the total energy of the system. With our approach we
study two-dimensional Wigner fragments with up to 20 electrons. We clearly
observe the emergence of the hexagonal crystal structure which has been
predicted to be ground-state structure of the two-dimensional Wigner crystal.
- Abstract(参考訳): 非常に低い密度で、一様電子ガス中の電子は自発的に対称性を破り、結晶格子[1]を形成する。
この結晶は1934年にeugene wignerによって初めて予測され、wigner crystals [2]と呼ばれる。
しかし、電子が形成される結晶の種類は?
ここでは、ウィグナー結晶の破片の密度分布を第一原理、すなわち経験的データや調整可能なパラメータなしで数値的に研究する。
ウィグナーフラグメントをシミュレートするために、クリフォード周期境界条件とクーロンポテンシャル [3,4] における再正規化距離を用いる。
これらの境界条件と高スピン制限された開殻ハートリー・フォック理論は、多くの電子を持つ系のウィグナー局所化を正確に捉えることができる。
電子が局在する位置については何も仮定していない。
系の総エネルギーを最小にすると、得られる密度プロファイルが自然に現れる。
アプローチでは、最大20個の電子を持つ2次元ウィグナー断片を研究する。
2次元ウィグナー結晶の基底状態構造であると予測された六角形結晶構造の出現を明瞭に観察した。
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