Transformada de Fourier de la función de correlación

Estoy leyendo algunos artículos sobre modelos de espín-hielo y en algunos de ellos afirman que la función de correlación de la polarización en el espacio de momento (en 3D) es

PAG i ( k ) PAG j ( k ) = 1 k ( d i j k i k j | k | 2 )

dónde k es una constante. Luego se afirma que Fourier transformando esto de vuelta al espacio real da

PAG i ( 0 ) PAG j ( r ) = 4 π k ( d 3 ( r ) + 1 r 3 ( d i j 3 X i X j | X | 2 ) ) .

Tengo dos preguntas -

1) ¿Por qué la transformada de Fourier de < PAG i ( k ) PAG j ( k ) >=< PAG i ( 0 ) PAG j ( r ) > ? Entiendo que el sistema es traduccionalmente invariante, por lo que todas las correlaciones solo dependerán de la diferencia. X y y que podemos establecer y = 0 , pero no puedo relacionarlos explícitamente usando una transformada de Fourier.

2) Del mismo modo, ¿dónde d función provienen de después de la transformada de Fourier al espacio real? No puedo reproducir este resultado.

Su ecuación debe estar equivocada ya que la d 3 ( r ) falta el termino i y j índices para que coincidan con el lado izquierdo.

Respuestas (1)

1) Este es un teorema QFT estándar, a saber, "invariancia de traducción = conservación del momento", y se demuestra en todos los libros de texto QFT. Lo demuestra calculando la transformada de Fourier del correlacionador de espacio de posición:

d 3 X d 3 y mi i pag X mi i k y < PAG i ( X ) PAG j ( y ) > .
Ahora usa la invariancia de traslación y muestra que la integral anterior es proporcional a d 3 ( pag + k ) . Luego define el correlador del espacio de momento como
( 2 π ) 3 d 3 ( k + pag ) < PAG i ( k ) PAG j ( k ) > = d 3 X d 3 y mi i pag X mi i k y < PAG i ( X ) PAG j ( y ) >
o
< PAG i ( k ) PAG j ( k ) > = d 3 X mi i k X < PAG i ( X ) PAG j ( 0 ) > .
Probablemente me he perdido algunos factores de 2 π aquí y allá.

2) Para ver esto, tome la traza (supongo que hay 3 polarizaciones, tal que d i j 2 = 3 ). En la parte superior, obtienes

d i j < PAG i ( k ) PAG j ( k ) >= 2 k = constante.
En la parte inferior, esto mata la parte sin rastro:
d i j < PAG i ( X ) PAG j ( 0 ) >= 4 π k d 3 ( X ) .
(Falta un factor delante de la función delta, como d i j × constante , pero lo configuré en uno aquí.) Para mostrar que estas expresiones son iguales, debe demostrar que la transformada de Fourier de una constante es una función delta. Esto no es tan difícil. ¡Buena suerte!