冰规则局域约束下耦合到局域电荷阻挫系统引起的金属-绝缘体转变
强关联电子
2012-10-23 v1
摘要
我们报告了对具有电荷阻挫的费米子系统的电子和输运性质的理论和数值研究结果。我们考虑一个扩展的Falicov-Kimball模型，其中巡游无自旋费米子通过U与局域粒子发生排斥相互作用，局域粒子的分布在几何阻挫下满足局域约束，即所谓的冰规则。我们数值计算了烧绿石、棋盘格和kagome晶格上模型的态密度、光导率和逆参与比，并讨论了在公度填充下金属-绝缘体转变的性质。结果表明，冰规则局域约束导致了电子结构中的几个普适特征：电荷隙在远小于带宽的U处打开，并且能谱在大U极限下趋近于一种特征形式，即一维中的无相互作用紧束缚形式或δ函数峰。在大U区域，巡游费米子被限制在宏观简并的冰规则构型中，这些构型由一维环的集合组成：我们将这种绝缘态称为电荷冰。另一方面，输运性质受晶格几何和维度的很大影响；例如，烧绿石晶格模型随着U的增加表现出从金属态到电荷冰绝缘态的转变，而棋盘格晶格模型似乎在能隙打开之前就出现了安德森局域化。同时，在kagome晶格情况下，我们没有得到安德森局域化的明确证据。我们的结果阐明了在完全阻挫晶格中向电荷冰绝缘体相变的普适性和多样性。
引用
@article{arxiv.1102.0592,
title = {Metal-insulator transition caused by the coupling to localized charge-frustrated systems under ice-rule local constraint},
author = {Hiroaki Ishizuka and Masafumi Udagawa and Yukitoshi Motome},
journal= {arXiv preprint arXiv:1102.0592},
year = {2012}
}
备注
16 pages, 17 figures