二维 Hubbard 模型正常态相图中的 Mott 物理与两种金属间的一级相变

对于掺杂的二维 Mott 绝缘体，其正常态的挑战在于理解从高掺杂下的常规金属到零掺杂下靠近 Mott 绝缘体的强关联金属的演化。为此，我们使用元胞作为参考量子杂质模型，并以连续时间量子蒙特卡洛方法作为杂质求解器，求解了二维 Hubbard 模型的元胞动力学平均场方程。作为相互作用强度 $U$、温度 $T$ 和填充 $n$ 函数的正常态相图表明，当 $n$ 向 Mott 绝缘体增加时，在非零掺杂处存在两种金属间的一级相变面。该表面终止于源自半填充 Mott 临界点的有限温度临界线。与该相变相关，散射率存在一个极大值以及热力学特征。这些发现为高温超导体的正常态相图提供了一种新情景。这些系统中推测的临界性可能既非源于 T=0 的量子临界点，也非源于长程有序相的邻近，而是源于有限掺杂下两种金属之间的低温相变。因此，Mott 物理的影响远超半填充。