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平面层 Hubbard 模型中的激子关联:多轨道两粒子自洽方法

强关联电子 2025-10-16 v1

摘要

我们发展了非平衡多轨道两粒子自洽理论的扩展,并将其应用于平面层 Hubbard 模型,以探讨在层间相互作用和隧穿存在下的关联效应。该方法在自洽地情况下确定自旋和电荷通道中的顶点修正,从而避免了两维动力学均值场理论受限于人为有限温度相变的限制。我们推导了谱自能,并在克莱尔希非平衡格林函数 formalism 中直接实现了该框架,使其能够在不依赖数值解析延续的情况下处理平衡态和非平衡稳态。作为应用,我们展示,在自旋、电荷或激子涨落足够强烈时,平面层 Hubbard 模型会出现准谱现象。对不同通道中不稳定性也在参数空间中以无偏方式进行评估。令人惊讶的是,我们发现激子灵敏度随着层间偏置的增加而增大,随后在大偏置下由于层间电荷不平衡而被抑制。这项工作建立了一个用于探讨非平衡条件下关联多轨道系统的灵活且计算效率高的框架。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.13667,
  title  = {Excitonic correlations in the equilibrium and voltage-biased bilayer Hubbard model: multi-orbital two-particle self-consistent approach},
  author = {Jiawei Yan and Jonas B. Profe and Yuta Murakami and Philipp Werner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.13667},
  year   = {2025}
}

备注

14 pages, 5 figures