分子负离子簇中实现扩展 Hubbard 模型

Hubbard 模型虽简洁，却在描述众多 many-body 现象方面效果卓越。然而，由于可精确求解的解的类别较小， quantum simulations of extended Hubbard models 以模拟材料及其所包含的相互作用驱动的相发挥着重要作用。本文研究了 3,4,9,10-苯并咪唑二羲酸二负离子在 NaCl 双层垫层上的小簇，使用非接触原子力显微镜、电荷力光谱和扫描隧道显微镜与光谱，表明占据和跃迁能量可由扩展 Hubbard 模型良好描述。在特别是，包含四个分子的非对称簇需要添加不同的单元间静电相互作用项和单元势，以及非对称的hopping 项。对于 $t<<U$，占据不对称性由这些项驱动，独立于 U。模型与数据之间的良好一致性表明，这类分子负离子簇可用于探测更大规模的系统以及更广泛的现实型费米子 Hubbard 模型的相空间。