金属态高$T_c$铜氧化物的强$U_d$理论

我们为高$T_c$铜氧化物的金属态构建了一个强$U_d$理论。将Emery三带模型扩展以包含O$_x$-O$_y$跃迁$t_{pp}$，并在$U_d$趋于无穷大的极限下，将其映射到slave fermion表象。以Cu-O跃迁$t_{pd}$为基础的Dyson含时图解理论，从非简并未微扰基态出发，具有平移不变性和渐近局域规范不变性。该理论的小参数为$n_d$。理论的最低阶给出了杂化的pdp-和dpd-费米子的单粒子传播子，具有精确的三带结构。主导的 many-body 效应是带窄化，这一结果无需借助slave粒子的平均场近似即可获得。在单粒子传播中发现的阻尼与不相干的Cu-O$_2$胞内"混合价"涨落相关。相应的连续谱位于费米能级之下。因此，相干带的常规Luttinger求和规则被破坏。由于局域规范不变性，这些结果对将Cu-O反对易关系替换为对易关系不敏感。这一替换影响杂化pdp空穴传播子之间的有效局域运动学排斥$U_{d\mu}$。对$U_{d\mu}$的事后反对称化消除了pdp粒子在三重态构型中的排斥，而保持其单重态排斥不变。这样的$U_{d\mu}$是适中的，且在接近最佳掺杂时有利于相干的、反节点的、低能SDW关联。涉及$J_{pd}$的共振价键作为这些关联的不相干微扰修正而出现。作为掺杂和/或频率的函数，不相干的"混合价"涨落与磁相干相互竞争。这种在实空间和倒易空间局域的性质之间的二分性，是Emery模型在强$U_d$金属极限下的基本特征。