两能带 Hubbard 模型中的坏金属与负压缩率转变

我们分析二维空间中在接近整数填充 $n=2$ 处具有有限洪德耦合的两能带 Hubbard 模型的顺磁态。此前，在 $n=2$ 处已确立一个莫特金属-绝缘体转变，并在该整数填充附近存在金属态与坏金属态的共存区。共存区在一个临界点处终止，超越该点后存在电荷不稳定性。本文中，我们在 slave boson 框架下研究接近 $n=2$ 的扩展填充范围内向负电子压缩率态的转变。我们分析了（费米子）准粒子与（玻色子）多粒子非相干背景各自的贡献，发现总压缩率取决于准粒子激发与集体场之间微妙的相互作用。采用 Blume-Emery-Griffiths 模型方法处理 slave boson（以类伊辛赝自旋模拟玻色场），我们提出了这些场与费米子自由度之间的反馈机制。我们认为，负压缩率可在此类强关联平面的异质结构中维持，并导致这些结构具有大电容。这些电容的强密度依赖性使其可通过微小电子密度变化进行调谐。此外，通过短电脉冲从莫特绝缘态电阻式切换到金属态，可实现差异显著的电容之间的转变。