反铁磁 Hubbard 模型中空间非均匀态的竞争

本工作中，我们研究了三维立方晶格上各向异性 Hubbard 模型在弱耦合 regime 下的零温相。已知在半填充时，该模型的基态为反铁磁的（公度自旋密度波）。对于非零掺杂，各类空间非均匀相可能出现，例如相分离态以及具有畴壁的状态（“孤子晶格”）。使用平均场理论，我们评估了这些相的自由能，以确定在小掺杂极限下何者可能成为真实基态。我们的研究表明，所有讨论态的自由能彼此非常接近。这些能量差的微小性表明，对于真实材料，模型未考虑的众多因素可能任意地移动竞争相的相对稳定性。这进一步意味着，在特定多费米子系统中对真实基态的纯理论预测是不可靠的。