带绝缘体与莫特绝缘体之间转变的精确键序基态

我们推导了离子 Hubbard 链的有效哈密顿量 $H_{eff}$，适用于 $t\ll U,\Delta$，其中 $t$ 是跳跃积分，$U$ 是库仑排斥能，$\Delta$ 是电荷转移能。$H_{eff}$ 是描述从带绝缘体 (BI) ($\Delta -U\gg t$) 到莫特绝缘体 (MI) ($U-\Delta \gg t$) 转变的最小模型。利用自旋-粒子变换 (Phys. Rev. Lett. \textbf{86}, 1082 (2001))，我们将 $H_{eff}(U=\Delta)$ 映射到一个基态已知的 SU(3) 反铁磁海森堡模型。通过这种方式，我们严格证明了在 BI 和 MI 之间的转变区域出现了一个自发二聚化的绝缘铁电相。