掺杂扩展哈伯德模型中的几何阻挫衍生晶格

关联系统中发生的自发电荷有序可被视为产生具有非常规耦合的有效晶格结构的一种可能途径。为此，我们研究了掺杂扩展哈伯德模型在两种晶格上的相图：(i) 具有在位 $U$ 和最近邻 $V$ 库仑相互作用、填充数为 $3/4$ ($n=3/2$) 的蜂窝晶格，以及 (ii) 具有在位 $U$、最近邻 $V$ 和次近邻 $V'$ 库仑相互作用、填充数为 $3/8$ ($n=3/4$) 的三角晶格。我们采用了多种方法，包括平均场近似、微扰理论和变分蒙特卡罗。对于蜂窝晶格情形 (i)，在 $U/t$ 和 $V/t$ 较大时（其中 $t$ 为最近邻跳跃积分），电荷有序诱导出一个有效三角晶格。该有效三角晶格上的最近邻自旋交换相互作用在相图的大部分区域为反铁磁性的，而当 $U$ 远大于 $V$ 时变为铁磁性的。在 $U/t\sim (V/t)^3$ 处，铁磁与反铁磁交换相互作用几乎抵消，导致系统具有四自旋环交换相互作用。另一方面，对于三角晶格情形 (ii)，在大 $U$ 和有限 $V'$ 下，我们发现小 $V$ 时无电荷有序，中等 $V$ 时出现有效 Kagome 晶格，大 $V$ 时出现一维电荷有序。这些结果表明，库仑相互作用通过形成电荷有序，诱导[情形 (i)]或增强[情形 (ii)]了系统中自旋自由度的衍生几何阻挫。