金属插层菲类化合物理论：为何分子价态 3 是特殊的

我们在菲的两个最低反键分子轨道的约化空间内，为固态带电菲离子的正常态开发了一个关联电子最小模型。我们的模型具有通用性，易于扩展以研究其他多环芳烃超导体的正常态。我们的方法与先前菲类化合物的关联电子理论的主要区别在于，尽管针对的是有限团簇，但我们的计算在约化基组空间内是精确的。由库仑相互作用驱动而非仅由带宽效应导致的这些分子轨道间电子布居增强的交换，给出了与先前预测截然不同的菲三阴离子的理论描述。精确的多体有限团簇计算表明，虽然分子电荷为 $-$1 和 $-$2 的系统分别是一带和两带 Mott-Hubbard 半导体，但分子电荷 $-$3 产生两个近乎 $\frac{3}{4}$ 填充的能带，而非完全填充的下能带和 $\frac{1}{2}$ 填充的上能带。因此，在超导芳烃和有机电荷转移固体的正常态中，每个活性分子轨道的载流子密度几乎相同，这可能是理解这些分子超导体中非常规超导性的关键。