隐藏在超导穹顶下的从反铁磁绝缘体到顺磁金属的量子相变
强关联电子
2012-11-27 v2 材料科学
超导电性
摘要
本文研究了先前工作中构建的 La2CuO4 中 CuO 平面 TB 模型的掺杂效应。首先，注意到所采用的模型构成了同一系统 Hubbard 模型的推广。因此，先前关于绝缘体能隙、反铁磁特性以及顺磁赝能隙态存在的预测，成为可从这一更一般的图像中自然预期的结果。研究了空穴掺杂对反铁磁绝缘体态（AFI）和顺磁赝能隙态的影响。结果预测了从低掺杂下的 AFI 态到高空穴密度下的顺磁金属态（PM）的量子相变（QPT）。因此，清晰地描述了高温超导材料中隐藏在穹顶下的 QPT。在低掺杂下，系统倾向于 AFI 态，而在掺杂密度达到临界值 0.2 时，金属态的能量变得更低。AFI 态能带光谱在小掺杂值下的演化表明，空穴倾向于局域在简约布里渊区（BZ）侧边的中点。随后，在临界值附近，AFI 态的空穴移动并定位在同一简约 BZ 的角上，显示出在相变点处的结构变化。因此，在 QPT 处出现的 PM 态在空穴位置上获得了与赝能隙态相同的行为。在小掺杂极限下，迭代自洽解收敛程度的明显差异与电子数为偶数或奇数相关。这表明 Kramers 简并结合空穴态的自旋-空间纠缠性质，导致了两空穴之间一种新型的配对相互作用。结合能的值作为屏蔽的函数进行了估计。
引用
@article{arxiv.1210.6548,
title = {Quantum phase transition from a Antiferromagnetic-Insulator to a Paramagnetic-Metal laying beneath the superconducting dome},
author = {Victor M. Martinez Alvarez and Alejandro Cabo-Bizet and Alejandro Cabo Montes de Oca},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.6548},
year = {2012}
}
备注
17 pages, 12 figures, the new version was corrected for misprints