Hubbard模型中的铁磁性——具有简并单电子基态的模型示例

自旋无关的库仑相互作用是否能在巡游电子系统中产生现实的铁磁性，长期以来一直是一个未解决的问题。这里我们研究一类在装饰晶格上的Hubbard模型，这些模型具有一个特殊性质：相应的单电子薛定谔方程具有$N_{\rm d}$重简并基态。简并度$N_{\rm d}$与总格点数$\abs{\Lambda}$成正比。我们证明了当电子填充因子不超过且充分接近$\rho_0=N_{\rm d}/(2\abs{\Lambda})$时，模型的基态表现出铁磁性；而当填充因子足够小时，则表现出顺磁性。本工作的一个重要特点是，它提供了三维巡游电子系统的示例，这些系统被证明在有限的电子填充因子范围内表现出铁磁性。