掺杂 Mott 绝缘体的非费米液体区域

我们研究了在磁交换中存在淬火无序阻挫时 Mott 绝缘体的掺杂。发现了一个低掺杂区域 δ<J/t，其中准粒子相干尺度较低：ε_F^* = J (δ/δ^*)^2，其中 δ^*=J/t（典型交换与跳跃之比）。在“量子临界区域” ε_F^*<T<J 中，多个物理量表现出 Marginal Fermi Liquid 行为：NMR 弛豫时间 1/T_1~常数，电阻率 ρ_dc(T) ∝ T，光学寿命 τ_opt^{-1}∝ ω/ln(ω/ε_F^*)，响应函数满足 ω/T 标度，例如 J∑_q χ''(q,ω) ∝ tanh(ω/2T)。相比之下，单电子性质在该区域表现出对费米液体理论更强的偏离，具有单粒子寿命倒数的 √ω 依赖性和光电子发射强度的 1/√ω 衰减。基于该模型和各种实验证据，我们认为，分离玻璃态 Mott-Anderson 绝缘体与金属基态的量子临界点的邻近性是铜氧化物超导体（特别是 Zn 掺杂材料）正常态物理的重要组成。在这种图景中，相应的量子临界区域是自旋和空穴的“泥泞”态，其缓慢的自旋和电荷动力学导致了正常态的异常性质。