双子-空子束缚对莫特相变的影响——二维玻色-哈伯德模型的变分蒙特卡罗研究

为了理解无磁性影响情况下的莫特相变机制，我们使用变分蒙特卡罗方法，在正方和三角晶格上研究了单位填充下 S=0 玻色-哈伯德模型中的超流-绝缘体（莫特）相变。在尝试多体波函数中，除了格点内排斥（Gutzwiller）因子外，我们还引入了双占据格点（双子，D）与空格点（空子，H）之间各种类型的吸引关联因子，这些因子对莫特相变起着核心作用。通过优化依赖于距离的参数，我们研究了此类波函数的各种性质。受完全 D-H 束缚态中产生的莫特相变的启发，我们通过引入两个特征长度尺度——D-H 束缚长度 $\xi_{\rm dh}$ 和最小 D-D 排斥长度 $\xi_{\rm dd}$，提出了莫特相变的改进图像。通常，当 $\xi_{\rm dh}$ 变得与 $\xi_{\rm dd}$ 可比拟时，会发生莫特相变。在导电（超流）态下，D-H 对的区域相互重叠（$\xi_{\rm dh}>\xi_{\rm dd}$）；因此，D 和 H 可以通过连续交换伙伴而作为密度载流子独立传播。相比之下，格点间排斥 Jastrow（D-D 和 H-H）因子对莫特相变几乎不重要。