Kvantum pöttyök vizsgálata mágneses térben véges hőmérsékleten - Investigation of quantum dots in a magnetic field at finite temperature

Nyomtatóbarát változatNyomtatóbarát változat
Típus: 
MSc diplomamunka téma - kutatófizikus
Félév: 
2017/18/2.
Témavezető: 
Név: 
Tőke Csaba
Email cím: 
tcsaba@eik.bme.hu
Intézet/Tanszék/Cégnév: 
Elméleti Fizika Tanszék
Beosztás: 
egyetemi docens
Elvárások: 

Kvantummechanikai és programozási ismeretek - knowledge of quantum mechanics and programming experience

Leírás: 

Kvantummechnikai soktestrendszerek véges hőmérsékletű szimulációját teszi lehetővé a pályaintegrál Monte Carlo (PIMC) módszer, amely Bose rendszerek esetében egzakt (csak a rendelkezésre álló számítási kapacitás korlátozza), Fermi rendszerekre a sűrűségmátrix nódusfelületeinek elkerülhetetlen rögzítése miatt variációs jellegű. Ha a szimulált rendszer töltött részecskékből áll és külső mágneses térbe van helyezve, szükséges a sokrészecskés sűrűségmátrix fázisának variációs rögzítése. Mi külső mágneses térbe helyezett kvantumpöttyöt szimulálunk, a fázist a Hartree-Fock alapállapot fázisához rögzítjük. Célunk a rendszer véges hőmérsékleti szimulációja, végsősoron a hozzáadási energiák régóta megmagyarázatlan problémájának vizsgálata, illetve az alapállapotban a mágneses térnek tulajdonítható átrendezédések nyomon követése véges hőmérsékleten.

The Path integral Monte Carlo (PIMC) method allows for the finite-temperature simulation of interacting quantum mechanical many-body systems. For bosons, the method is essentially exact, limited only by the available computing resources. For fermions, PIMC is variational because of the unavoidable fixing of the nodal surfaces of the many-body density matrix. If the system consists of charged particles and is exposed to an external magnetic field, it is necessary to fix the phase of the many-body density matrix variationally. We study a quantum dot in an external magnetic field, fixing the phase to the Hartree-Fock ground state. Our goal is to simulate the system at finite temperature, eventually to address the long-standing problem of addition energies, and also to track the fate of structural reordering attributed to the magnetic field at finite temperature.