掺杂Hubbard模型中的金属性与绝缘性条纹及其与超导的关系

超导与电荷/自旋调制（即所谓条纹）之间的二元性主导了许多强关联体系的相图。一个突出的例子是Hubbard模型，在这些相中，对于弱耦合和强耦合，在很宽的电子掺杂区间内它们相互竞争并可能共存。在此，我们基于Jastrow-Slater波函数（包含回流关联，可在量子蒙特卡罗程序中处理）的变分方法研究这种对立关系。我们聚焦于具有梯状几何、含$M$条腿（ $M$ 从 $2$ 到 $10$）且横档数相对较多的团簇，从而允许我们依据条纹长度进行详细分析。我们发现，在掺杂 $\delta=1/8$ 处可稳定周期为电荷 $\lambda=8$、自旋 $2\lambda=16$ 的条纹序。此处不存在显著超导关联，基态呈绝缘特征。类似情形出现在 $\delta=1/6$ 处，其 $\lambda=6$。相反，对于更小的掺杂值，条纹仍可被稳定，但在 $\delta=1/12$ 处呈弱金属性，在 $\delta=1/10$ 以及中间（非公度）掺杂处呈金属性且具强超导关联。值得注意的是，我们观察到自旋调制在条纹形成中起主要作用，因为它对于在优化中获得稳定条纹态至关重要。我们还讨论了我们的计算与先前密度矩阵重整化群结果以及二维情形的关联。