量子系统的密度矩阵可由高温近似下的路径积分来表示.ppt
上传人:天马****23 上传时间:2024-09-10 格式:PPT 页数:22 大小:429KB 金币:10 举报 版权申诉
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Ⅰ背景介绍对费米系统,体系的波函数可以写成如下的行列式形式:假设系统由一组归一化的纯粹态表示,相应于的归一化权为。再设可按某一正交归一化的完备基矢集展开,即引入密度矩阵★★Ⅱ:数学模型对每一个小密度矩阵而言,在高温近似下,n→∞可以近似为其中10经过直接推导,最后得密度矩阵为:Ⅲ热力学特性举例其中经过直接的推导,可得能量解析式:同理,可得物态方程表达式:从Eq.(2)和Eq.(3),可以清楚的看到:经典理想气体的部分分离了出来(firstterm)。理想量子部分超过了经典部分,而库仑和量子关联效应则包含在积分项中。第二行中的第一项是离子的关联项,第二项和第三项是e-e和e-i在顶点的相互作用。第三行和第四行出现了进一步的电子顶点,Eq.(3)中的置换矩阵依赖于温度,而Eq.(4)中的置换矩阵依赖体积。Eq.(3)和Eq.(4)最主要的优点在于没有显示自旋求和,也就是把置换作用收缩到一个简单的矩阵中,而这个矩阵可以用标准的线性代数来计算,这起着决定性的作用。而且括号中每一项求和都和顶点数相关,随着n→∞,就能很好实现MonteCarlo模拟。1718在能量和压强已知的情况下,通过热力学关系式,我们还可以计算焓,自由能,熵和定容、定压热容量等热力学函数。ⅤI文献21谢谢!