双带Hubbard模型中的自旋与电荷涨落

利用强耦合图技术研究了铜酸盐钙钛矿的CuO$_2$平面模型，该模型包含铜的$d_{x^2-y^2}$轨道与氧$p_\sigma$轨道的对称组合。该方法可考虑载流子与各种尺度自旋及电荷涨落的相互作用。针对对应于空穴掺杂与电子掺杂铜酸盐的一组参数，自洽求解了导出的格林函数方程。结果表明，上述相互作用导致自旋极化子——载流子与自旋激发的束缚态——的出现，其在费米能级处表现为态密度与谱函数的尖锐峰。空穴与电子掺杂具有强烈的不对称性。这尤其体现在电子掺杂情形的反铁磁响应，以及空穴掺杂情形下的非公度磁有序中。在后一情形中，非公度参数随掺杂增加而增大。双占据数表明，电子掺杂体系在浓度高达0.23时仍保持强关联，而空穴掺杂的关联则迅速衰减。这些结果与铜酸盐中的实验观测一致。