通过渗流理论研究掺杂 Hubbard 模型中的奇异金属

许多强关联系统在特定的参数区间内表现出奇异金属行为，其特征是反常的输运性质，无法用基于准粒子的费米液体理论来描述。Hubbard 模型是研究此类系统性质的标准理论起点，其在模拟中也表现出非费米液体行为。在此，我们解析地研究了大 $U$ 极限下的二维空穴掺杂 Hubbard 模型，首先确定了在低能区发生的一个由掺杂诱导的渗流相变，该相变发生在取决于晶格结构的确定临界掺杂浓度 $p_c$ 处。利用该相变附近的临界性质，我们重写了 Hubbard 哈密顿量，并提出了一个具有独特非费米液体性质的低能晶格无关大-$N$ 模型。我们表明，该模型具有线性温度依赖的电阻率，其斜率随掺杂变化并在 $p=p_c$ 处达到最大值，同时具有幂律形式的光学电导率 $\sim |\omega|^{-2/3}$。尽管发展该理论所用的参数意味着它不能直接应用于铜氧化物超导体，但我们 nevertheless 重现了在其奇异金属相中观察到的几个重要现象，并预测这些相同的定性行为会在其他晶格的具体空穴掺杂附近显现。