二维plaquette Hubbard模型中无序与库仑相互作用的竞争

我们利用相干势近似(CPA)结合具有顺磁浴的单点动力学平均场理论(DMFT)方法，研究了二维方晶格上半填充的无序 $N_{\rm c} \times N_{\rm c}$ plaquette Hubbard模型。该模型在 $N_{\rm c}=\sqrt{2}$ 时的离子Hubbard模型与 $N_{\rm c} = \infty$ 时的Anderson模型之间方便地插值，并能够分析各种极限性质。我们确认在CPA方法内，对于具有小plaquette尺寸 $N_{\rm c} = 4$ 的非相互作用强无序系统出现了带绝缘体行为，而对于大plaquette尺寸 $N_{\rm c}=48$ 则存在具有近无隙态密度的顺磁Anderson绝缘体。当在强涨落随机势区域开启相互作用 $U$ 时，在顺磁浴的DMFT中，低能态上的电子彼此被推入高能态，并出现了具有准粒子峰和Hubbard带的关联金属态，尽管从顺磁Anderson绝缘体($N_{\rm c}=48$)获得该态比从带绝缘体($N_{\rm c}=4$)需要更大的临界相互作用 $U$。最后，我们观察到对于 $N_{\rm c}=4$ 和 $N_{\rm c}=48$ 两者，在强相互作用 $U$ 区域均存在Mott绝缘体行为，且与无序强度无关。我们讨论了该模型对真实材料的应用。