三角晶格Hubbard模型和Na$_x$CoO$_2$的织构化电子态

我们展示了三角晶格Hubbard模型中的几何阻挫和强关联导致在电子掺杂$0\le x \le 0.40$的广泛区域内出现丰富的$\sqrt{3}\times\sqrt{3}$自旋-电荷织构化电子态的新奇相结构。除了半满时的120°奈尔有序绝缘体外，我们在$x=1/3$处发现了一个新奇的具有共线反铁磁（AF）有序的自旋-电荷有序绝缘体，该有序位于底层无阻挫的蜂窝晶格上。分隔这两个绝缘相的是一个Lifshitz转变，介于非共线AF有序金属和共存电荷有序的金属之间。我们得到了相图和费米面（FS）的演化。值得注意的是，在$x=1/3$附近的关联基态是通过过量载流子掺杂“1/3 AF绝缘体”而出现的，导致电子和空穴FS口袋，这对钴酸盐超导态具有重要意义。