Problème à N-Corps

PHY-892, hiver 2011

 

Armoiries_UdeS.jpg

Université de Sherbrooke, 1954

Poids spectral à la surface de Fermi, PRL 92, 126401(2004)

 

Enseignants, horaire, plan de cours

Professeur : André-Marie Tremblay

Correcteur: Louis-François Arsenault

                       Louis-Francois.Arsenault  (arobas) USherbrooke.ca

Heures de cours : Mardi et vendredi 10h00-11h45, sauf les semaines du 21 mars et du 4 avril. Denier cours, mercredi 20 ou jeudi 21 avril (plutôt que vendredi). 

Local : Salle de visioconférence, D3-1058,

             Ainsi que sur la toile à l’adresse http://evo.caltech.edu/evoGate/ 

                       N-corps

                       mot de passe : einstein

Plan de cours (partiel)

Notes de cours

 

N’imprimez pas toutes ces notes tout de suite. Le cours sera modifié par rapport aux années précédentes. Je vous indiquerai les sections pertinentes au fur et à mesure et je rajouterai de nouvelles notes en plus puisque celles-ci-dessous ne sont pas complètes.

 

Notes, incomplètes, du dernier cours (2005)

Résumé des notes pour un cours d’été à Jouvence (2008)

Notes 2002

 

Notes mises à jour au fur et à mesure (2011) 

Autres notes de cours disponibles sur la toile :

Piers Coleman

Chetan Nayak (1) (2)

Copie du tableau électronique (2011)

# Cours

Sujets

1

Introduction, Expériences de diffusion (Chap. 8) (vidéo-evo)

2

Théorie des perturbations, fonctions de réponse, propriétés générales (Chap. 9 à 11.2) (vidéo-evo)

3

Hermiticité, Kramers-Kronig, fonction spectrale, représentation de Lehman (Chap. 11.3 à 11.6)

4

Fluctuation dissipation, règles de somme, moments, développement haute fréquence, jauge (Chap. 11.7-12.1) (vidéo-evo)

5

Kubo et conductivité transversale, longitudinale, poids de Drude, métal, isolant, supraconducteur (Chap. 12.2-13.4) (vidéo-evo)

6

Longueur de pénétration et règle de somme optique, fréquences de Matsubara, fonctions de Green à un corps (Chap. 13.6 et Chap. 15 à 16.2) (vidéo-evo)

7

Relation entre G et transport-fluctuations, approche phénoménologique à la self, théorie des perturbations pour G (Chap. 16.3 à 18.2)

8

Équations de Dyson, self-irréductible, intégrale de chemin, seconde quantification fermions (Chap. 18.3 à 23.1 sans Chapitres 19 à 21) (vidéo-evo)

9

Opérateurs à un et deux corps en seconde quantification, Motivation de la définition de G en présence de N-corps (ARPES) (Chap. 23.1.3 à 24.2) (vidéo-evo)

10

Équations du mouvement pour G, Représentation d’interaction et produit chronologique, Fonction de Green de Matsubara (Chap. 24.3 à 27.2) (vidéo.evo)

11

Relation entre GR et G, cas sans interaction, somme sur fréquences de Matsubara (Chap. 27.4 à 27.8 et Chap. 31) (vidéo-evo)

12

Signification physique du poids spectral, quasiparticules, masse effective, Z et distribution de quantité de mouvement (Chap. 28.1 à 28.7) (vidéo.evo)

13

Distribution de quantité de mouvement, gaz de Coulomb, calcul de fonctions de corrélation par dérivée fonctionnelle (Chap. 28.8 à 29.2 et  Chap. 31) (vidéo.evo)

14

Équations du mouvement pour G et S en présence de source externe, approximation de Hartree-Fock (Chap. 32 et 33.1) 

15

Résumé, G et S dans le cas invariant sous translation, transformée de Fourier, approximation Hartree-Fock, RPA, fonction de Lindhard (Chap. 33.2 et 35.2 et 35.2) (vidéo.evo)

16

Paramètre de développement, écrantage et oscillations plasma, fluctuations de densité et constante diélectrique en présence d’interaction, RPA (Chap. 35.3 à 37.1 et 14.2) (vidéo.evo)

17

Forme explicite pour e et cas particuliers, Relation entre S, V et F et principe variationnel (Chap. 37.2 à 38.2 et 30.3.2) (vidéo.evo)

18

Règle de somme f, Hartree-Fock de plusieurs façons, deuxième étape, approximation GW, poids spectral à une particule (Chap. 39 à 41.1) (vidéo.evo)

19

Interprétation physique, masse effective, liquide de Fermi, comparaison avec l’expérience, théorie de la densité fonctionnelle et structures de bande Kohn-Sham (Chap. 41.2 à 41.5 et 44.1 à 44.2) (vidéo.evo)

20

Modèle de Hubbard, cas limites, Hubbard sur les traces du gaz d’électrons (Chap. 45 à 46.2) (vidéo.evo)

21

Hartree-Fock, RPA pour Hubbard et leurs limitations. Approche auto-cohérente à deux particules (TPSC). Deux étapes comme pour le gaz d’électrons et test de précision (Chap. 46.3 à 47.3) (vidéo.evo)

22

TPSC aspects physiques, impureté quantique, H pour champ moyen exact (Chap. 48 à 49.2) (vidéo.evo)

23

Self-indépendante de la dimension, théorie de champ moyen dynamique, transition de Mott, isolants de Mott dopés, symétrie brisée, ferromagnétisme de Stoner, instabilité de la phase normale, (Chap. 49.3 à 51.3) (vidéo.evo)

24

Modes collectifs, stabilité, Mermin-Wagner, antiferromagnétisme, pseudogap dopés aux électrons, Théorème des graphes connexes, Interaction électron-phonon effective (Chap. 51.4 à 54.2 et Chap. 30.2) (vidéo.evo)

25

Interaction électron-électron effective médiée par les phonons, symétrie brisée (Chap. 53.2 à 55.1) (vidéo.evo)

26

BCS, fonction de Green de Nambu, équation du gap, DOS, Éliashberg (Chap. 55.2 à 55.6) (vidéo.evo)

Copie du tableau électronique (2005)

 

# Cours

Sujets

2

Réponse linéaire et propriétés générales des fonctions de corrélation (2.2-2.3)

3

Kramers-Krönig, positivité de la dissipation, théorème de fluctuation-dissipation (2.3)

4

Règles de somme, développement haute fréquence, formule de Kubo pour la conductivité (2.3-2.4)

5

Règle de somme f, constante diélectrique isolant, supraconducteur (2.4)

6

Fonction de Green à un corps, DOS et G, opérateur, équation du mouvement (3.1-3.2)

7

Théorie des perturbations pour G, Self-énergie, Électrons dans un potentiel aléatoire (3.3-3.4)

8

Corrections de vertex pour conductivité, seconde quantification (3.4-4.1)

9

Fonction de Green à N-particules, représentation d’interaction, produit chronologique (4.2-4.3)

10

Contours, fonction de Green de Matsubara (4.4-4.5)

11

Somme sur les fréquences de Matsubara, Représentation de Lehman, ARPES (4.5-4.6)

12

Quasiparticules, liquide de Fermi, théorème de Wick (4.6-4.7)

13

Théorème de Wick, Théorème des graphs connexes, principe variationnel (4.7)

14

Règles de Feynman pour le gaz de Coulomb (5.1)

15

Gaz de Coulomb : Self-énergie, modes collectifs, fonction de Lindhard (5.2)

16

Écrantage, oscillations plasma, oscillations de Friedel (5.2)

17

Propriétés à une particule, Hartree-Fock de plusieurs façons et au-delà (5.4)

18

Cohérence une et deux particules, calcul de F, self-énergie et plasmon, liquide de Fermi (5.4)

19

Masse effective, intégration sur constantes de couplage, théorie des perturbations et séries asymptotiques, diagrammes squelette, au-delà de la RPA (5.5-5.6)

20

Ferromagnétisme, modèle de Hubbard, limite atomique, Stoner, Champ moyen variationnel et milieu effectif (6.1-6.2)

21

Stoner vue de la phase normale, modes collectifs, renormalisation de U, antiferromagnétisme (6.1-6.3)

22

Phonons, interaction électron-phonon, sur-écrantage (7.1-7.3)

23

Supraconductivité, Interaction effective, instabilité de Cooper (8.1)

24

Phénoménologie, analogie avec ferromagnétisme, modes de Goldstone, théorie de BCS (8.2-8.3) 

25

BCS avec fonction de Green, Résumé (8.4)

26

Effet Kondo, Fonctionnelle Byam-Kadanoff, approximation conservative, principe variationnel dynamique

 

Compléments

Symétrie brisée en particules élémentaires et son origine en supraconductivité