振幅涨落对 BKT 相变的影响

Berezinskii-Kosterlitz-Thouless (BKT) 相变是一种描述二维系统中相干性丧失的普适相变，例如已被用于描述薄膜中的超导体 - 绝缘体相变。然而，最近的实验表明，由相位涨落驱动的 BKT 相变不足以描述超导序的丧失，还必须考虑振幅涨落。广泛用于模拟二维超导体的标准模型是 Hubbard 模型和 XY 模型。XY 模型仅允许相位涨落，而 Hubbard 模型具有额外的自由度：振幅涨落。在本文中，我们比较了两个具有相同临界温度但相互作用不同的 Hubbard 模型，并推导了振幅涨落在超导相变中的作用。为此，我们提出并使用了一种新的近似方法。我们推导了一个有效的纯相位 (XY) 哈密顿量，将振幅涨落纳入相位刚性的显式温度依赖性中。我们研究了振幅涨落与耦合强度之间的关系。我们的结果支持了现有的关于振幅涨落（XY 模型中不存在）会抑制相位刚性的主张。