铜氧化物高温超导理论

铜氧化物中高温超导现象的基本物理过程发生在这些材料中存在的$CuO_2$平面内。属于此类平面的活性电子的动力学由三带Hubbard模型（3BHM）很好地描述。然而，该模型的复杂性导致研究人员寻找更简单但相关的替代方案。在试图规避该模型复杂性的尝试中，考虑了（3BHM）的两个主要简化版本。在第一个替代方案中，通过将掺杂空穴及其各自的子晶格束缚到$Cu^{++}$电子上，从而形成所谓的Zhang-Rice单重态，从而消除了掺杂空穴。剩余的动力学包括掺杂Mott-Hubbard绝缘体，并由t-J模型描述。第二个替代方案坚持认为$Cu^{++}$电子形成局域自旋的方形晶格，而掺杂空穴沿氧子晶格移动，并与局域自旋经历类似Kondo的磁相互作用，此外还有类似Hubbard的电排斥。这种情况由自旋-费米子-Hubbard模型描述。该领域的大多数研究人员选择走第一条路，而我选择了第二条路。在本文中，我详细回顾了为什么这一选择导致了空穴掺杂铜氧化物高温超导的成功理论。