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二维$t$-$J$模型中的高温超导:Gutzwiller波函数解

强关联电子 2014-07-22 v1

摘要

最近提出的Gutzwiller波函数系统图解展开方法(DE-GWF)被用于描述二维正方晶格tt-JJ模型(具有最近邻和次近邻跳跃电子振幅tttt')的超导(SC)基态。以SC态分析为例,我们详细比较了该方法的结果与其他方法。即:(i) 截断的DE-GWF方法重现了变分蒙特卡罗(VMC)结果;(ii) 在展开的最低(零阶)阶,该方法可以重现标准Gutzwiller近似(GA)以及最近提出的“巨正则Gutzwiller近似”(GCGA)的解析结果。我们获得了SC态的重要特征。首先,费米面上的SC能隙仅在最佳掺杂和过掺杂系统中类似于dx2y2d_{x^2-y^2}波,在欠掺杂情况下反节点区域能隙减小,与实验定性一致。能隙结构的修正源于实空间配对的长程性。其次,节点费米速度随掺杂几乎恒定,并与实验结果半定量一致。第三,我们将能隙幅度的掺杂依赖性与实验数据进行了比较。第四,我们分析了模型的k\mathbf{k}空间性质:费米面拓扑和有效色散。DE-GWF方法为研究强关联系统开辟了新前景,因为:(i) 它在热力学极限下工作,(ii) 精度与VMC相当,(iii) 数值复杂度与GA相当(即比VMC方法快得多地提供结果)。

关键词

引用

@article{arxiv.1401.6792,
  title  = {High temperature superconductivity in the two-dimensional $t$-$J$ model: Gutzwiller wave function solution},
  author = {J. Kaczmarczyk and J. Bünemann and J. Spałek},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1401.6792},
  year   = {2014}
}

备注

33 pages, 12 figures