强相关费米子系统的新方法：自旋-粒子-空穴一致态路径积分

我们描述了一种用于强相关费米子系统的新型路径积分方法，Hubbard 模型作为具体例子。该方法基于引入自旋-粒子-空穴一致态，将其扩展为允许创建空穴或额外粒子的自旋 1/2 一致态。费米子系统的作用量 $S[\gamma^*,\gamma;{\bf\Omega}]$ 可表示为两个 Grassmann 变量（$\gamma_\uparrow$,$\gamma_\downarrow$）描述下、上 Hubbard 带中粒子传播，以及单位向量场 ${\bf\Omega}$ 的函数，其动力学源于自旋涨落。在强相关极限下，$S[\gamma^*,\gamma;{\bf\Omega}]$ 可截断为费米子场的四次项，可作为强耦合 $t/U$（$t$ 为相邻隧穿幅度，$U$ 为局域库仑排斥）图系展开的起点。我们讨论了该形式的可能应用及其与 t-J 模型和自旋-费米子模型的联系。