一维电荷密度波的有限掺杂：孤子与 Luttinger 液体电荷密度

我们利用密度矩阵重整化群方法研究了掺杂对处于电荷密度波态的一维导线的影响。我们表明，对于有限数量的额外电子，基态变为导电态，但沿导线的粒子密度对应于具有由填充率决定的非公度波数的电荷密度波。我们发现，只要掺杂电子数量有限，即使在热力学极限下也能察觉到平移不变性的缺失。只有当电子填充因子发生有限变化时（对于无限长导线，这对应于添加无限数量的电子），才会出现 Luttinger 液体行为。除了半填充的绝缘 Mott 态和导电态外，我们还发现了在偏离半填充一个电子或空穴的填充率下存在带隙内态的证据。最后，我们表明，通过将我们的系统与量子点耦合，可以在热力学极限下使其布居数对外加栅极电压呈现不连续依赖，类似于在没有 Umklapp 过程的 Luttinger 液体中所预测的情形。