論文の概要: Quantum theory of nonlinear electromagnetic response
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.08035v1
- Date: Wed, 09 Jul 2025 05:32:35 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-14 18:03:54.111839
- Title: Quantum theory of nonlinear electromagnetic response
- Title（参考訳）: 非線形電磁応答の量子理論
- Authors: Anwei Zhang, C. M. Wang,
- Abstract要約: 松原グリーン関数を用いた非線形電磁応答のシステマティック量子論を提案する。
非線形ホール効果と磁気非線形ホール効果を導出した2次応答に本理論を適用した。
我々の研究は、非線形電磁応答の統一量子理論を示し、新しい現象のさらなる探索の道を開く。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In recent years, the investigation of nonlinear electromagnetic responses has received significant attention due to its potential for elucidating the quantum properties of matter. Although remarkable progress has been achieved in developing quantum theories of nonlinear responses to electric field, a comprehensive quantum theory framework that systematically addresses nonlinear responses to both electric and magnetic fields has yet to be thoroughly discussed. Here, we present a systematic quantum theory of nonlinear electromagnetic response using the Matsubara Green's function approach, which explicitly incorporates the wave vector dependence of external electromagnetic fields. We provide diagrammatic representation and reveal the general properties of transport coefficients. We apply our theory to second-order responses, deriving the nonlinear Hall effects and magneto-nonlinear Hall effects in both time-reversal symmetric and time-reversal breaking systems. These effects stem from diverse quantum geometric sources. Additionally, we analyze the contributions arising from the Zeeman interaction. Our work presents a unified quantum theory of nonlinear electromagnetic response, paving the way for further exploration of novel phenomena in this field.
- Abstract（参考訳）: 近年、非線形電磁応答の研究は、物質の量子的性質を解明する可能性から大きな注目を集めている。
電場に対する非線形応答の量子理論の開発において顕著な進歩が達成されているが、電場と磁場の両方に対する非線形応答を体系的に扱う包括的な量子理論フレームワークはまだ十分に議論されていない。
本稿では,松原グリーン関数を用いた非線形電磁応答の系統的量子論について述べる。
図式表現を提供し、輸送係数の一般的な性質を明らかにする。
この理論を2次応答に適用し,非線形ホール効果と磁気非線形ホール効果を時間反転対称性および時間反転破壊系の両方で導出した。
これらの効果は様々な量子幾何学的源に由来する。
さらに,ゼーマン相互作用による貢献の分析を行った。
我々の研究は、非線形電磁応答の統一量子論を示し、この分野における新しい現象のさらなる探索の道を開く。
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