Development and applications of density matrix functional theory of generalized Hubbard Models

In dieser Doktorarbeit wird eine akkurate Methode zur Bestimmung von Grundzustandseigenschaften stark korrelierter Elektronen im Rahmen von Gittermodellen entwickelt und angewandt. In der Dichtematrix-Funktional-Theorie (LDFT, vom englischen lattice density functional theory) ist die Ein-Teilchen-Dichtematrix γ die fundamentale Variable. Auf der Basis eines verallgemeinerten Hohenberg-Kohn-Theorems ergibt sich die Grundzustandsenergie Egs[γgs] = min° E[γ] durch die Minimierung des Energiefunktionals E[γ] bezüglich aller physikalischer bzw. repräsentativer γ. Das Energiefunktional kann in zwei Beiträge aufgeteilt werden: Das Funktional der kinetischen Energie T[γ], dessen lineare Abhängigkeit von γ genau bekannt ist, und das Funktional der Korrelationsenergie W[γ], dessen Abhängigkeit von γ nicht explizit bekannt ist. Das Auffinden präziser Näherungen für W[γ] stellt die tatsächliche Herausforderung dieser These dar. Einem Teil dieser Arbeit liegen vorausgegangene Studien zu Grunde, in denen eine Näherung des Funktionals W[γ] für das Hubbardmodell, basierend auf Skalierungshypothesen und exakten analytischen Ergebnissen für das Dimer, hergeleitet wird. Jedoch ist dieser Ansatz begrenzt auf spin-unabhängige und homogene Systeme. Um den Anwendungsbereich von LDFT zu erweitern, entwickeln wir drei verschiedene Ansätze zur Herleitung von W[γ], die das Studium von Systemen mit gebrochener Symmetrie ermöglichen. Zuerst wird das bisherige Skalierungsfunktional erweitert auf Systeme mit Ladungstransfer. Eine systematische Untersuchung der Abhängigkeit des Funktionals W[γ] von der Ladungsverteilung ergibt ähnliche Skalierungseigenschaften wie für den homogenen Fall. Daraufhin wird eine Erweiterung auf das Hubbardmodell auf bipartiten Gittern hergeleitet und an sowohl endlichen als auch unendlichen Systemen mit repulsiver und attraktiver Wechselwirkung angewandt. Die hohe Genauigkeit dieses Funktionals wird aufgezeigt. Es erweist sich jedoch als schwierig, diesen Ansatz auf komplexere Systeme zu übertragen, da bei der Berechnung von W[γ] das System als ganzes betrachtet wird. Um dieses Problem zu bewältigen, leiten wir eine weitere Näherung basierend auf lokalen Skalierungseigenschaften her. Dieses Funktional ist lokal bezüglich der Gitterplätze formuliert und ist daher anwendbar auf jede Art von geordneten oder ungeordneten Hamiltonoperatoren mit lokalen Wechselwirkungen. Als Anwendungen untersuchen wir den Metall-Isolator-Übergang sowohl im ionischen Hubbardmodell in einer und zwei Dimensionen als auch in eindimensionalen Hubbardketten mit nächsten und übernächsten Nachbarn. Schließlich entwickeln wir ein numerisches Verfahren zur Berechnung von W[γ], basierend auf exakten Diagonalisierungen eines effektiven Vielteilchen-Hamilton-Operators, welcher einen von einem effektiven Medium umgebenen Cluster beschreibt. Dieser effektive Hamiltonoperator hängt von der Dichtematrix γ ab und erlaubt die Herleitung von Näherungen an W[γ], dessen Qualität sich systematisch mit steigender Clustergröße verbessert. Die Formulierung ist spinabhängig und ermöglicht eine direkte Verallgemeinerung auf korrelierte Systeme mit mehreren Orbitalen, wie zum Beispiel auf den spd-Hamilton-Operator. Darüber hinaus berücksichtigt sie die Effekte kurzreichweitiger Ladungs- und Spinfluktuationen in dem Funktional. Für das Hubbardmodell wird die Genauigkeit der Methode durch Vergleich mit Bethe-Ansatz-Resultaten (1D) und Quanten-Monte-Carlo-Simulationen (2D) veranschaulicht. Zum Abschluss wird ein Ausblick auf relevante zukünftige Entwicklungen dieser Theorie gegeben.

A survey addressing the fundamental matrix estimation problem

Epipolar geometry is a key point in computer vision and the fundamental matrix estimation is the only way to compute it. This article surveys several methods of fundamental matrix estimation which have been classified into linear methods, iterative methods and robust methods. All of these methods have been programmed and their accuracy analysed using real images. A summary, accompanied with experimental results, is given

Rank estimation of trajectory matrix in motion segmentation

A novel technique for estimating the rank of the trajectory matrix in the local subspace affinity (LSA) motion segmentation framework is presented. This new rank estimation is based on the relationship between the estimated rank of the trajectory matrix and the affinity matrix built with LSA. The result is an enhanced model selection technique for trajectory matrix rank estimation by which it is possible to automate LSA, without requiring any a priori knowledge, and to improve the final segmentation

Development of a design performance measurement matrix for improving collaborative design during a design process

This is a research paper. Research presented in this paper aimed to investigate how to measure collaborative design performance and, in turn, improve the final design output during a design process, with a clear objective to develop a Design Performance Measurement (DPM) matrix to measure design project team member's design collaboration performance.

Information source evaluation matrix

An information source evaluation matrix, produced by the Library at De Montfort University

matrix

matrix

RM qualitative matrix words

Animation that rains down appropriate words relating to qualitative research

Matrix.

Registro con código de documento duplicado y modificado posteriormente

Matrix : filosofía y cine.

Incluye anexos y un apéndice didáctico

Modalidades de aprendizaje telemático y resultados interuniversitarios extrapolables al nuevo EEES : (Proyecto MATRIX).

Se presenta un estudio sobre los criterios metodológicos, estrategias y actividades que deben adoptarse en las modalidades formativas semipresenciales, para determinar las claves que garantizan la eficacia de la docencia apoyada en entornos virtuales. Se aportan orientaciones básicas que facilitan al profesorado universitario, en el marco del nuevo Espacio Europeo de Educación Superior, la creación de los complementos virtuales en sus asignaturas presenciales y la formulación de e-actividades para el desarrollo de competencias genéricas. El contenido se estructura en dos partes: en la primera se describe el proyecto MATRIX, el entorno virtual creado para él y las asignaturas implicadas en el proyecto. En una segunda parte se analizan los resultados obtenidos, los datos cuantitativos y cualitativos y los indicadores de calidad derivados de los resultados obtenidos.

Proyecto MATRIX : modalidades de aprendizaje telemático y resultados interuniversitarios extrapolables al Blended Learning.

Monográfico con el título: 'Web 2.0 : dispositivos móviles y abiertos para el aprendizaje'. Resumen basado en el de la publicación

Impact of Resolution on the Tropical Pacific Circulation in a Matrix of Coupled Models

Results are presented from a matrix of coupled model integrations, using atmosphere resolutions of 135 and 90 km, and ocean resolutions of 1° and 1/3°, to study the impact of resolution on simulated climate. The mean state of the tropical Pacific is found to be improved in the models with a higher ocean resolution. Such an improved mean state arises from the development of tropical instability waves, which are poorly resolved at low resolution; these waves reduce the equatorial cold tongue bias. The improved ocean state also allows for a better simulation of the atmospheric Walker circulation. Several sensitivity studies have been performed to further understand the processes involved in the different component models. Significantly decreasing the horizontal momentum dissipation in the coupled model with the lower-resolution ocean has benefits for the mean tropical Pacific climate, but decreases model stability. Increasing the momentum dissipation in the coupled model with the higher-resolution ocean degrades the simulation toward that of the lower-resolution ocean. These results suggest that enhanced ocean model resolution can have important benefits for the climatology of both the atmosphere and ocean components of the coupled model, and that some of these benefits may be achievable at lower ocean resolution, if the model formulation allows.