量子化晶格动力学效应对扩展哈伯德模型 Peierls 转变的影响

采用密度矩阵重整化群方法研究了与量子化声子耦合的扩展哈伯德模型的 Peierls 转变。延续我们之前关于自旋-Peierls 系统的研究工作，我们使用了一个在有能隙、无色散（爱因斯坦）极限与无能隙、有色散（德拜）极限之间插值的声子谱，以研究整个频率范围。我们采用了多种理论探测手段来确定量子相变，包括能隙交叉、有限尺寸标度分析以及双体量子纠缠。所有这些探测手段都表明，在非零电子-声子耦合 $g_{\text c}$ 且电子-电子相互作用不为零的情况下，观察到了 Berezinskii-Kosterlitz-Thouless 型的转变。从爱因斯坦极限外推到德拜极限时，在固定的光学（$q=\pi$）声子能隙下，伴随着 $g_{\text c}$ 的增加。因此，我们得出结论：二聚化基态对德拜声子更不稳定，声子色散的引入重整化了 Peierls 活性模式的有效电子-晶格耦合。通过改变库仑相互作用 $U$（其中 $U$ 是哈伯德库仑参数），我们观察到了介于无关联（$U=0$）和自旋-Peierls（$U\to\infty$）极限之间的广义 Peierls 转变。利用带有德拜声子的扩展哈伯德模型，我们研究了反式聚乙炔（trans-polyacetylene）中的 Peierls 转变，并表明该转变接近临界区。