Advances in Polaron Physics

در حالی که ویژگی‌های اساسی پلارون‌ها مدت‌ها پیش به خوبی شناخته شده بود و در تعدادی از مقالات مروری و کتاب‌های درسی توضیح داده شده است، علاقه به نقش برهم‌کنش‌های الکترون-فونون و دینامیک پولارون در مواد معاصر اخیراً از بین رفته است. یک احیای شدید برهمکنش‌های الکترون-فونون در ابررساناهای با دمای بالا و اکسیدهای مقاومت مغناطیسی عظیم مرتبط هستند و انتقال از طریق نانوسیم‌ها و نقاط کوانتومی نیز اغلب به جابجایی‌های ارتعاشی یون‌ها بستگی دارد. علاقه مداوم به پولارون ها فراتر از توصیف فیزیکی مواد پیشرفته است. این میدان محل آزمایشی برای تکنیک‌های تحلیلی، نیمه تحلیلی و عددی مانند انتگرال‌های مسیر، بسط اغتشاش با جفت قوی، تغییرات پیشرفته، قطری‌سازی دقیق، گروه عادی‌سازی مجدد چگالی-ماتریس، میدان میانگین دینامیکی و مونت کارلو کوانتومی بوده است. تکنیک. تئوری های تک و چند قطبی بینش جدیدی در درک ما از ابررسانایی در دمای بالا، مقاومت مغناطیسی عظیم و انتقال همبسته از طریق نقاط کوانتومی مولکولی ارائه کرده اند. این کتاب برخی از پیشرفت‌های اخیر در زمینه پولارون‌ها را مرور می‌کند، که از مبانی شروع می‌شود و تعدادی از جهت‌های فعال تحقیق را پوشش می‌دهد.

While basic features of polarons were well recognized a long time ago and have been described in a number of review papers and textbooks, interest in the role of electron-phonon interactions and polaron dynamics in contemporary materials has recently gone through a vigorous revival. Electron-phonon interactions have been shown to be relevant in high-temperature superconductors and colossal magnetoresistance oxides, and transport through nanowires and quantum dots also often depends on vibronic displacements of ions. The continued interest in polarons extends beyond physical description of advanced materials. The field has been a testing ground for analytical, semi-analytical, and numerical techniques, such as path integrals, strong-coupling perturbation expansion, advanced variational, exact diagonalization, density-matrix renormalization group, dynamic mean-field, and quantum Monte Carlo techniques. Single and multi-polaron theories have offered a new insight in our understanding of high-temperature superconductivity, colossal magnetoresistance, and the correlated transport through molecular quantum dots. This book reviews some recent developments in the field of polarons, starting with the basics and covering a number of active directions of research.