$t$-$t'$-$J$ 模型的基态相图

我们报道了在周长为 6 和 8 的 $t$-$t'$-$J$ 圆柱上大规模基态密度矩阵重正化群(DMRG)计算的结果。我们确定了一个粗略的相图，其似乎可近似二维系统。尽管对于许多性质，正与负的 $t'$ 值($t'/t = \pm 0.2$)似乎分别对应于电子掺杂与空穴掺杂的铜氧化物体系，超导行为本身却显示出模型与材料之间的不一致。$t'<0$(空穴掺杂)区域显示反铁磁性仅限于极低掺杂、更普遍地呈现条纹以及空穴掺杂铜氧化物的熟悉费米面。然而，我们发现 $t'<0$ 强烈抑制超导。$t'>0$(电子掺杂)区域显示 $(\pi,\pi)$ 点周围空穴的预期圆形费米袋，以及低掺杂区中反铁磁性与 $d$ 波配对共存且由反铁磁性与 $d$ 波配对诱导的 $(\pi,\pi)$ 波矢处强三重态 $p$ 分量。电子低掺杂且 $t'>0$ 体系的配对在 DMRG 模拟中强且明确。在较大掺杂处出现另一宽泛区域，除较弱 $d$ 波配对与条纹化 $p$ 波配对外还有条纹。在 $t'\sim-0.2$ 靠近 $x=0.08$ 的小掺杂区，我们发现一种新型条纹，涉及主要位于相隔三个晶格间距的链上的未配对空穴。其间未掺杂的两腿梯状区域模拟了两腿海森堡梯状结构中看到的短程自旋关联。