自能极点的连续演化揭示 Mott 绝缘体与 d 波高温超导体之间的直接联系

铜氧化物中的高温超导性在载流子掺入母体 Mott 绝缘体时出现。这一公认事实却一直缺乏微观解释。本文表明，缺失的环节在于能量-动量空间中的自能极点。其随掺杂的连续演化直接将 Mott 绝缘体与高温超导性相连。我们通过数值研究铜酸盐标准模型——二维 Hubbard 模型中靠近 Mott 绝缘相的极小掺杂区来证明这一点。我们首先在 Mott 绝缘体中识别出两种相关的自能结构：产生 Mott 能隙的极点，以及产生所谓瀑布结构的较宽峰，后者是 Mott 绝缘体中强关联的另一后果。我们接着揭示，当体系掺入载流子时，Mott 能隙极点与水瀑布结构（更靠近费米能级的能量特征）中的任一个，都直接在相同能量与动量处转变为另一自能极点。产生超导性的反常自能恰在此能量-动量点同时诞生。如此产生的自能极点——可解释为源于隐费米子激发——在进一步掺杂时连续演化并显著增强超导性。在临界温度以上，同一自能极点在正常态中产生赝能隙。因此我们阐明了一个统一的 Mott 物理机制：Mott 绝缘体固有的自能结构直接催生了高温超导性与赝能隙。