铜氧化物三带模型中的超导性：变分波函数研究及其与单带情形的关系

在采用 Guztwiller 波函数方法图解展开 (DE-GWF) 的三带 $d$-$p$ 模型中分析了 $d$ 波超导性。所确定的超导态稳定区间出现在空穴掺杂 $\delta\lesssim 0.35$ 范围内，最优掺杂接近 $\delta\approx 0.19$。分析了源于铜的 $d$ 轨道与源于氧的 $p_x/p_y$ 轨道之间的配对振幅，以及杂化 $d$-$p$ 配对。最近邻原子位之间的 $d$-$d$ 配对对 SC 相贡献占主导。此外，研究表明，减小铜原子位上的库仑排斥 ($U_d$) 以及氧与铜原子位之间的电荷转移能 ($\epsilon_{dp}$) 会增强配对强度，因为这使系统从强关联 regime 移动到中等关联 regime，而配对在该处达到最大。这一结果与我们对掺杂引起的 $d$ 和 $p$ 轨道空穴含量变化比的分析一致，根据实验研究，该比值随最大临界温度的升高而增大 [参见 Nat. Commun. 7, 11413 (2016)]。进而，将三带模型的结果与有效单带图像的结果进行比较，并讨论了两种方法之间的相似性。为完整起见，将由 DE-GWF 方法确定的正常态特征与通过适当 Jastrow 因子包含位间关联的变化量子蒙特卡洛 (Variational Quantum Monte Carlo) 方法所得结果进行了比较。