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Теории / Садовский М.В. Диаграмматика (2005)

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A C C C

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& 5 . & &, ! * * ) 6 & ! (%% ! W

V(qω) = V (q) + V (q)Π(qω)V(qω)

&

%% ! V(qω) !

ω * * * (%%

! ! ! ( ! * ! &

. * & * !W

V(qω) =

V (q)

V (q)

 

 

1 − V (q)Π(qω)

(qω)

( *) %* ) ! # W

(qω) = 1 − V (q)Π(qω)

&Q

&L

5 ! % bcd * #

)

%* 8 & & ! !! . & &J [

W

Π0(qω) = 2i

(2π)4 G0(p + q)G0(p)

&O

 

d4p

 

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* (%% ! ! # * !

! . & & [ !

˜

Π(qω) ! % ! . & & e W

 

 

˜

 

 

 

&,

V = V + V ΠV

 

 

 

H . & & e W

Π0

 

 

 

 

 

 

 

 

˜

 

 

 

 

 

 

 

 

Π =

1 − V Π0

 

 

 

 

 

&,,

5 &, # ! &,, * !W

 

=

 

V = V (1 + Π˜ V ) = V

1 + 1 − V Π0

 

 

 

 

Π0V

 

 

 

 

 

=

 

 

V

 

=

 

V

&,

 

 

 

 

 

 

 

 

1 − V Π0

 

&Q ( ! #)

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4 Π(qω) ! ?

)

A C C C

I

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˜

Π&

J

. - >JK<= L - >JK<==< M/0 <1 N J 0

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&

! 1 !2 ! ! ( Hint = U ni↑ni↓ ( !!

*!! *) ) W

 

 

 

χ(qω) =

χ0(qω)

 

 

 

 

 

1 + U Π0(qω)

 

 

 

&,I

χ0(qω) # Π0(qω) &O W

 

 

 

1

 

 

4

 

 

χ0(qω) =

 

g2

µB2 Π0(qω) Π0(qω) =

 

χ0(qω)

&,J

4

g2µ2

 

 

 

 

 

 

B

 

 

g $ ! g = 2 & S ! ! !

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(qω) ! ! %* # $ # *!!

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. & & *) ! ! & 5 ! !

(qω) χ(qω) ) %

Π0(qω) &O &

% T = 0

G * ! * Π0(qω) ! ! &O &

# ! W

Π0(qω) = 2i

(2π)3

−∞ 2π G0(ε+p+)G0(εp)

&,

 

d3p

 

ε± = ε ± ω2 p± = p ± 12 q& ! ! ! *

 

1

 

 

 

 

q pF

!

 

N ! ( !*

 

 

# |p±| = p ± 2 q cos θ θ $ * ! * ! p q& 5 W

 

 

G0(ε±p±) =

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

&,

 

ε± − ξ±(p) + iδsignξ±(p)

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

ξ±(p) = ξ(p±) = ξ(p) ±

vF q cos θ

 

&,Q

 

 

 

 

2

 

H ε &, ! ! *

* ! ! ε *

F 2 @ A H 2 AD H T = 0

 

G0 & H * ) %*

8 G0 * & * !W

 

 

−∞ (ε + ω2 − ξ+ + iδsignξ+)(ε − ω2 − ξ+ iδsignξ) =

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

2πi(n(ξ) − n(ξ+))

 

&,L

W

 

ω − vF q cos θ + (signξ+ − signξ)

 

0

 

ξ > 0

&,O

 

 

 

n(ξ) =

1

 

ξ ≤ 0

 

$ % ! %* T = 0& G # * *) !

q # n(ξ) − n(ξ+) * !

N ! & G ( !* ! p ! #

!* * ξ # * # ! !W

 

(2π)3 ... ≈

2

−∞

1 d(cos θ)...

&

 

d3p

 

νF

 

1

 

 

 

 

 

 

 

mpF

 

 

 

 

 

νF

=

 

 

 

 

 

2π2 3

& ,

 

 

 

 

 

 

$ # * N ! * ) &

! cos θ ! * W

,& cos θ > 0

$ &,L

*

vF q

cos θ < ξ <

2

vF q

cos θ ! n(ξ) − n(ξ+) = 1f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

& cos θ < 0

$ &,L

* vF q cos θ < ξ <

vF q

cos θ ! n(ξ) − n(ξ+) = 1&

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* # *) * !W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Π0(qω) = νF

1 d cos θ ω − vF q cos θ + iδsignω

 

 

 

&

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

vF q cos

θ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

# ! W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 x0 − x + iδsignx0

= A + iB

& I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

xdx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A =

 

2 + x0 ln x0

 

1

 

 

B = −πx0

|

|

0 < x0 < 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

+ 1

 

 

 

0

 

x0

 

> 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

πx0

 

 

 

 

1 < x0 < 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* !W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Π0

() = 2νF

1 2vF q ln

ω vF q

+ 2 v|F q|

θ

1 v|F q|

 

 

 

 

ω

 

ω

+ vF q

 

 

ω

 

 

ω

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

ω = 0

! !W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Π0(= 0) = 2νF = −N (EF )

W N (EF ) = 2νF = mpF

π2 3

& J

&

&

. - >JK<= L - >JK<==< M/0 <1 N J 0

$ # * N ! & G ω vF q

! !W

1 v2 q2

1 +

3 v2 q2

 

 

Π0() ≈ N (EF )

 

 

 

F

 

 

F

& Q

3

 

ω2

5

 

ω2

G * % !* * * # # # !&

 

&

% ' % #

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H # * & &L * ! ( *) ! # *)

*) ! $ % !

( W

 

 

 

 

(q, 0)|q→0 = 1 +

κ2

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

q2

 

 

 

& L

* ( #W

 

 

 

 

 

 

κD2

= 4πe2N (EF ) =

4e2mpF

=

 

6πne2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

& O

 

 

 

π

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EF

n =

 

p3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

$ # ( & 5 %* # $ (%% !

 

3π2

#W

 

 

 

 

4πe2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V(q, 0) =

 

 

 

 

 

 

 

 

&I

 

 

 

 

q2 + κD2

 

 

 

 

! ( * * W

 

 

 

 

V(r) =

e2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e−κD r

 

 

 

&I,

 

 

 

 

r

 

 

 

 

X # # &L

! * & Q q → 0 * !W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ω2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(ω) = 1

p

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ω2

 

 

 

 

 

 

&I

! ! !W

 

 

 

 

ωp2 =

4πne2

 

 

 

 

 

 

 

&II

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M ! & Q * () = 0 !

! W

 

3

 

 

ω2(q) = ω2

+

v2 q2

&IJ

 

 

p

 

5 F

 

T * * ! ! !

# * + ,-& G q &IJ

# ( * $ (

. & &Q [ # * !

* ! &

1 3 " ' =

ωpq0 = ξp+q − ξp =

(p + q)2

p2

qp q2

(7 ?+

 

 

=

 

+

 

2m

2m

m

2m

O 1 ? 2 H @ C

Q

 

(a)

 

 

 

 

 

 

 

(b)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. & &QW [ / # ( *

( % ! ! $ # * ! & e ! ! # ! # $ # $

&

2 % " q ! "=

 

 

 

 

0

qpF

 

q2

 

 

 

 

 

 

0 ≤ ωpq

 

+

 

 

q < 2pF

 

 

 

 

m

2m

 

 

qpF

 

q2

0

qpF

 

q2

 

 

 

 

+

 

≤ ωpq

 

+

 

 

q > 2pF

(7 @+

m

2m

m

2m

" A 7 B(C+ > ! 8

(7 7$+ ω > 0

' 1

( ! + 3 A 7 B(D+

G ! * & J

# ! ω q& N !

# # q ω g&hBD?a[=?E ,O J & G ! * #

*) +-& ' ( ! #

*) ! !W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(q, 0) = 1 + 4 πq2

 

F u

2pF =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

me2p

 

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

= 1 +

 

9π4

 

 

 

x2 u(x) = 1 + 0.66rs

q

u

 

2pF

&IQ

 

 

 

 

4

 

1/3

rs

 

 

 

 

 

 

pF

 

2

 

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2x

 

 

1

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u(x) =

1

1 +

1 − x2

ln

 

1 + x

 

 

 

 

 

 

 

 

&IL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

> (7 B+ %

 

rs

 

4πr3a3

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

s 0

 

=

 

 

n 3 % a0 =

 

 

 

3 6

3

n

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

me

 

 

 

 

 

 

rs % 1 " 8

(EFG+ " 8

% % < =

VC

 

e2pF

m

e2

 

 

 

a

rs

(7 ,+

EF

pF2

vF

pF a0

a0

> " 1 < rs < 5 EFG " 1

" & " -0 % %

8 % %* u(x) . & &L& G q → 0 ) *

! & L & '* * # # q 2pF & H &IQ &IL

L

. - >JK<= L - >JK<==< M/0 <1 N J 0

. & &LW 8 % %* u(x)& G ( %* ! %! *)

# x = 1&

 

(q,0)

→ ∞ q → 2pF & *

∂q

! % & 4 ! ! # (

! % !* &I, &

! ! * ! f (q)

 

 

 

 

dqeiqr f (q)

6 ! ! %* # $

 

 

 

 

 

 

 

)

! * # & 4 ! f (q)

→ ∞

q = q0

! f (q)

 

δ(q

 

 

 

 

 

 

e

iq0r & :

 

q0) f (r) *)

 

 

!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

! * #

∂q q = 2pF !*

 

 

 

 

 

 

 

 

! -/23- /23-

W

cos(2pF r + φ)

 

V(r)|r→∞

 

r3

 

&J

' ( *) * ! !

* &J % &

X (%% ! !

! & ! ! ! # (

% !& &,J & 5 W

χ0(= 0) =

8EF

u

 

2pF

&J,

 

3g2µ2 n

 

 

q

 

 

B

 

 

 

 

 

' # s(r) ! r !

! ! Sa !W

 

s(r) =

J

 

(q)eiqrSa

 

 

 

 

 

 

χ0

&J

g2

µ2

 

 

B

q

 

 

 

 

 

 

 

* # &J & / # J !

! ! * ! #) ( ! ! W −JSas& X #

! # ! * *) ! *) ! # Sb * ! #

( ! ! ! !

* !W

L ? 2 ? BB 2 C D ? @O

(%% ! ! ! (

! ! .* ! $ K $ K * $ H & !

.KKH ! W

JRKKY (ra rb) =

J2

 

(q)eiq(ra rb)

J2

 

cos(2pF rab + φ)

 

 

 

 

 

 

 

χ0

 

 

 

&JI

g2µ2

EF

 

r3

 

B

q

 

 

 

ab

 

 

 

 

 

 

 

 

* %* ! * ! ! rab& H

% ! ! !

& &JI !

! ! & & ! % ! % !

) ! * * !

! # ( ! +-& X

# ! * ! ! !

! &JI ) !

^ +Q-&

( ) * % '+ % #

! %* 8

! * ! ! $ * ! ! !

! # ! W

G(pε) =

1

 

ε − εp Σ()

&JJ

$ ( Σ() # * $

& Z ( ! * #\ 3 ! %* 8

2

( G0(pε) ! ) εp = 2pm − µ& : !

! ! %* 8 ! ) W

G(pε)

1

&J

ε − ε˜p

ε˜p 1 ! 2 & ' &JJ ε˜p

ε − εp − ReΣ() = 0 ε˜p − εp − ReΣ(˜p) = 0

&J

* ! ] ImΣ ) *

& G ! &JJ ) W

1

 

 

=

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

G(pε) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

&JQ

ε − εp Σ(pε)

ε − εp Σ(pε˜p)

Σ

|εεp (ε − ε˜p)

 

 

∂ε

 

' * ! &J ! &JQ W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

 

 

 

Zp

 

 

=

 

1

Σ

|ε=εp

 

 

 

 

 

∂ε

 

 

 

G(pε) =

 

 

 

 

 

 

 

 

&JL

ε − ε˜p

Σ

|εεp (ε − ε˜p)

 

ε − ε˜p

 

ε − ε˜p

 

 

∂ε

 

 

 

I

. - >JK<= L - >JK<==< M/0 <1 N J 0

1 ) 2W

1

 

 

 

Zp =

 

&JO

 

 

 

 

 

1

Σ

|ε=εp

 

 

∂ε

 

H * Zp ) % ! 1 ! %*

2& H Zp 1 ! # ! !

# # % ! $ & ' # # *)

%* 8 &JL W

 

A(pε) = Zpδ(ε − ε˜p)

&

! # ! * ε = ε˜p (

& N Zp < 1 !

! ! A(pε) # #

1! 2 # *) # +L-

! ! * ! ! & G

* ! # # ! A(pε) ! δ $ * ! * ! )

( &

G ! # 1 ! 2 ! #

(%% ! W

p2

ε˜p = 2m − µ

5 * * #W

1

2m

= (p2) =

 

(p2) + (p2)

+ ∂ε˜p

 

(p2) =

 

∂ε˜p

 

 

 

 

∂εp

 

 

 

 

Σ

 

 

Σ

 

∂ε˜p

 

 

=

 

 

1

 

+

 

 

Σ

 

+

 

Σ

 

 

εεp

∂ε˜p

 

 

2m

2m∂

2m

∂ε

 

(p

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

m 1

∂ε

|εεp

= m 1 + ∂εp

 

1

 

 

 

 

 

 

 

Σ

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

Σ

 

 

 

 

 

m

 

 

 

1

 

Σ

εε

1

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

∂ε

|

 

p

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

1 +

 

Σ

 

 

Zp 1 +

Σ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∂εp

∂εp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

& ,

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& I

& J

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m

Zp

 

 

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