二维Hubbard模型中的赝能隙、非费米液体行为与粒子-空穴不对称性

在有限温度精确对角化结合团簇动力学平均场理论的框架下，研究了二维Hubbard模型中的掺杂效应。通过采用包含团簇位点和浴分子轨道的混合基对晶格格林函数在2x2团簇上进行投影，相比于纯位点图像，我们实现了对自能低频性质更为精确的描述。研究了随着空穴掺杂减少，从费米液体到非费米液体行为的转变，作为库仑能、次近邻跳跃和温度的函数。特别地，与X=(π,0)相关的自能分量Σ_X在空穴掺杂低于临界值δ_c时表现出非费米液体行为的开始。此时，Σ_X(ω)的虚部在费米能级以上发展出一个集体模，该模随掺杂呈现明显的色散。相应地，Σ_X(ω)的实部在费米能级以上具有正斜率，导致系统接近Mott转变时粒子-空穴不对称性增加。这一行为与接近费米能级的电子态谱权重移除以及随掺杂减少而增大的赝能隙的打开一致。相图显示，对于各种系统参数，δ_c = 0.15 ... 0.20。对于电子掺杂，Σ_X(ω)的集体模及伴随的赝能隙位于费米能级以下，这与费米能级以下空穴态谱权重的移除一致。标志着非费米液体行为开始的临界掺杂，系统地小于空穴掺杂的情况。