如何计算该哈密顿量的berry curvature?

2023-06-14 阅读 46

要计算哈密顿量的Berry曲率,可以使用公式:

\Omega_n(\mathbf{k}) = i \sum_{m\neq n} \frac{\langle u_n(\mathbf{k})|\nabla_{\mathbf{k}} H(\mathbf{k})|u_m(\mathbf{k})\rangle \times \langle u_m(\mathbf{k})|\nabla_{\mathbf{k}} H(\mathbf{k})|u_n(\mathbf{k})\rangle}{(E_n(\mathbf{k})-E_m(\mathbf{k}))^2}

其中,nm表示哈密顿量的能带编号,u_n(\mathbf{k})表示能带n\mathbf{k}点的Bloch波函数,H(\mathbf{k})是哈密顿量,E_n(\mathbf{k})是能带n\mathbf{k}点的能量,\nabla_{\mathbf{k}}表示关于\mathbf{k}的梯度。

计算过程中,需要先计算出每个能带在每个\mathbf{k}点的Bloch波函数,然后对每个\mathbf{k}点计算Berry曲率。最后,可以将Berry曲率表示为一个矩阵,称为Berry曲率矩阵。

需要注意的是,计算Berry曲率需要对整个布里渊区进行积分,因此需要对布里渊区进行离散化处理,例如将布里渊区划分为一个网格。

更新于 2023年06月14日