Quantum kinetic theory of metal clusters in an intense electromagnetic field
A quantum kinetic theory for weakly inhomogeneous charged particle systems is derived within the framework of nonequilibrium Green’s functions. The results are of relevance for valence electrons of metal clusters as well as for confined Coulomb systems, such as electrons in quantum dots or ultracold...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Condensed Matter Physics |
|---|---|
| Datum: | 2004 |
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
2004
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119037 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Quantum kinetic theory of metal clusters in an intense electromagnetic field / M. Bonitz, J.W. Dufty // Condensed Matter Physics. — 2004. — Т. 7, № 3(39). — С. 483–525. — Бібліогр.: 35 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862647398718767104 |
|---|---|
| author | Bonitz, M. Dufty, J.W. |
| author_facet | Bonitz, M. Dufty, J.W. |
| citation_txt | Quantum kinetic theory of metal clusters in an intense electromagnetic field / M. Bonitz, J.W. Dufty // Condensed Matter Physics. — 2004. — Т. 7, № 3(39). — С. 483–525. — Бібліогр.: 35 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Condensed Matter Physics |
| description | A quantum kinetic theory for weakly inhomogeneous charged particle systems is derived within the framework of nonequilibrium Green’s functions. The results are of relevance for valence electrons of metal clusters as well as for confined Coulomb systems, such as electrons in quantum dots or ultracold ions in traps and similar systems. To be specific, here we concentrate on the application to metal clusters, but the results are straightforwardly generalized. Therefore, we first give an introduction to the physics of correlated valence electrons of metal clusters in strong electromagnetic fields. After a brief overview on the jellium model and the standard density functional approach to the ground state properties, we focus on the extension of the theory to nonequilibrium. To this end a general gauge-invariant kinetic theory is developed. The results include the equations of motion of the two-time correlation functions, the equation for the Wigner function and an analysis of the spectral function. Here, the concept of an effective quantum potential is introduced which retains the convenient local form of the propagators. This allows us to derive explicit results for the spectral function of electrons in a combined strong electromagnetic field and a weakly inhomogeneous confinement potential.
На основі нерівноважних функцій Гріна розроблено квантову теорію слабонеоднорідної системи заряджених частинок. Отримані результати мають суттєве значення для опису валентних електронів металічних кластерів, а також для замкнутих кулонівських систем, таких як електрони в квантових точках чи ультрахолодні іони в пастках. Зокрема, в даній роботі ми зупиняємося на розгляді металічних кластерів, хоча результати можна безпосередньо узагальнити на інші випадки. Ми розпочинаємо з введення в фізику скорельованих валентних електронів у металічних кластерах в сильних електромагнітних полях. Після короткого огляду моделі “желе” та стандартного методу функціоналу густини для опису основних станів ми зосереджуємося на узагальненні теорії на випадок нерівноважних процесів. З цією метою розроблено узагальнену калібрувально-інваріантну кінетичну теорію. Ці результати включають рівняння руху для двочасових кореляційних функцій, рівняння для функцій Вігнера та аналіз спектральної функції. Вводиться поняття ефективного квантового потенціалу, який залишає незмінною локальну форму пропагаторів. Це дає нам змогу отримати явні вирази для спектральної функції електронів при суперпозиції сильного електромагнітного поля та слабонеоднорідного утримуючого потенціалу.
|
| first_indexed | 2025-12-01T11:58:09Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-119037 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1607-324X |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-01T11:58:09Z |
| publishDate | 2004 |
| publisher | Інститут фізики конденсованих систем НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Bonitz, M. Dufty, J.W. 2017-06-03T04:26:38Z 2017-06-03T04:26:38Z 2004 Quantum kinetic theory of metal clusters in an intense electromagnetic field / M. Bonitz, J.W. Dufty // Condensed Matter Physics. — 2004. — Т. 7, № 3(39). — С. 483–525. — Бібліогр.: 35 назв. — англ. 1607-324X DOI:10.5488/CMP.7.3.483 PACS: 05.30.-d,36.40.Wa,52.38.-r https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119037 A quantum kinetic theory for weakly inhomogeneous charged particle systems is derived within the framework of nonequilibrium Green’s functions. The results are of relevance for valence electrons of metal clusters as well as for confined Coulomb systems, such as electrons in quantum dots or ultracold ions in traps and similar systems. To be specific, here we concentrate on the application to metal clusters, but the results are straightforwardly generalized. Therefore, we first give an introduction to the physics of correlated valence electrons of metal clusters in strong electromagnetic fields. After a brief overview on the jellium model and the standard density functional approach to the ground state properties, we focus on the extension of the theory to nonequilibrium. To this end a general gauge-invariant kinetic theory is developed. The results include the equations of motion of the two-time correlation functions, the equation for the Wigner function and an analysis of the spectral function. Here, the concept of an effective quantum potential is introduced which retains the convenient local form of the propagators. This allows us to derive explicit results for the spectral function of electrons in a combined strong electromagnetic field and a weakly inhomogeneous confinement potential. На основі нерівноважних функцій Гріна розроблено квантову теорію слабонеоднорідної системи заряджених частинок. Отримані результати мають суттєве значення для опису валентних електронів металічних кластерів, а також для замкнутих кулонівських систем, таких як електрони в квантових точках чи ультрахолодні іони в пастках. Зокрема, в даній роботі ми зупиняємося на розгляді металічних кластерів, хоча результати можна безпосередньо узагальнити на інші випадки. Ми розпочинаємо з введення в фізику скорельованих валентних електронів у металічних кластерах в сильних електромагнітних полях. Після короткого огляду моделі “желе” та стандартного методу функціоналу густини для опису основних станів ми зосереджуємося на узагальненні теорії на випадок нерівноважних процесів. З цією метою розроблено узагальнену калібрувально-інваріантну кінетичну теорію. Ці результати включають рівняння руху для двочасових кореляційних функцій, рівняння для функцій Вігнера та аналіз спектральної функції. Вводиться поняття ефективного квантового потенціалу, який залишає незмінною локальну форму пропагаторів. Це дає нам змогу отримати явні вирази для спектральної функції електронів при суперпозиції сильного електромагнітного поля та слабонеоднорідного утримуючого потенціалу. MB is grateful to the Physics Department of the University of Florida, Gainesville, where the bulk of this work has been performed, for its hospitality. We acknowledge discussions with Thomas Fennel (Rostock). This work has been supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft via SFB 198/B10, the National Science Foundation and the Department of Energy (grants DE FG03–98DP00218 and DE FG02ER54677). en Інститут фізики конденсованих систем НАН України Condensed Matter Physics Quantum kinetic theory of metal clusters in an intense electromagnetic field Квантова кінетична теорія металічних кластерів в потужному електромагнітному полі Article published earlier |
| spellingShingle | Quantum kinetic theory of metal clusters in an intense electromagnetic field Bonitz, M. Dufty, J.W. |
| title | Quantum kinetic theory of metal clusters in an intense electromagnetic field |
| title_alt | Квантова кінетична теорія металічних кластерів в потужному електромагнітному полі |
| title_full | Quantum kinetic theory of metal clusters in an intense electromagnetic field |
| title_fullStr | Quantum kinetic theory of metal clusters in an intense electromagnetic field |
| title_full_unstemmed | Quantum kinetic theory of metal clusters in an intense electromagnetic field |
| title_short | Quantum kinetic theory of metal clusters in an intense electromagnetic field |
| title_sort | quantum kinetic theory of metal clusters in an intense electromagnetic field |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119037 |
| work_keys_str_mv | AT bonitzm quantumkinetictheoryofmetalclustersinanintenseelectromagneticfield AT duftyjw quantumkinetictheoryofmetalclustersinanintenseelectromagneticfield AT bonitzm kvantovakínetičnateoríâmetalíčnihklasterívvpotužnomuelektromagnítnomupolí AT duftyjw kvantovakínetičnateoríâmetalíčnihklasterívvpotužnomuelektromagnítnomupolí |