电子与色散光学声子耦合系统中的轻双极化子

我们研究了一维 Holstein-Hubbard 模型中与量子色散光学声子耦合的双极化子的基态性质。我们聚焦于声子色散与库仑排斥之间的相互作用，以及它们对双极化子有效质量、结合能和相图的相互影响。最令人惊讶的是，在存在库仑排斥 $U$ 时，光学声子色散的曲率符号对双极化子结合能起决定性作用。特别地，当声子色散曲率符号与电子色散曲率符号一致时，即使在 $U\to \infty$ 的强耦合极限下双极化子仍保持束缚，且束缚源于相邻位点上两个电子之间的声子交换。在中等电子-声子耦合下，轻双极化子可存在直至很大的 $U$ 值。最后，利用强耦合极限推导了声子色散对双极化子结合能作用的直观解释，其中束缚源于相邻位点上两个电子之间的声子交换，这导致在较高库仑排斥下双极化子稳定性增强。