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掺杂 Hubbard-Holstein 模型中的 Mott 金属-绝缘体相变

强关联电子 2017-08-30 v2

摘要

受当前对许多钙钛矿氧化物中观察到的偏离半满填充的 Mott 绝缘体理解的兴趣所驱动,我们利用 Hatree-Fock 平均场理论研究了掺杂 Hubbard-Holstein 模型中的 Mott 金属-绝缘体相变 (MIT)。Hubbard-Holstein 模型是同时包含 Coulomb 相互作用和电子-晶格相互作用的最简单模型,这两种相互作用是钙钛矿氧化物物理学中的重要因素。与总是导致单一相(金属相或绝缘体相)的半满 Hubbard 模型相反,我们的结果表明,在偏离半满填充时,会出现金属区和绝缘体区共存的混合相。随着掺杂浓度的增加,金属部分的体积逐渐增大,直到超过逾渗阈值,导致逾渗导电。这发生在临界掺杂浓度 δc\delta_c 之上,该值取决于电子-晶格相互作用的强度,可以是 1 的显著分数。这意味着即使进行大量掺杂,材料仍可能是绝缘体,这与掺杂空穴会破坏半满 Hubbard 模型绝缘行为的预期相反。我们的理论为理解许多复杂氧化物中观察到的密度驱动的金属-绝缘体相变提供了一个框架。

关键词

引用

@article{arxiv.1703.02886,
  title  = {Mott metal-insulator transition in the Doped Hubbard-Holstein model},
  author = {Jamshid Moradi Kurdestany and S. Satpathy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1703.02886},
  year   = {2017}
}