【摘 要】
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高温超导自被发现以来一直是人们的重点关注对象。为了使高温超导能有更好的发展,了解高温超导的微观机制至关重要。作为高温超导体母相的Mott绝缘体是超导领域的主要研究对象,其中以铜氧化物为代表的Mott绝缘体更是重中之重。Mott绝缘体作为典型的强关联系统,有着许多能带理论无法描述的性质。虽然母相铜氧化物Mott绝缘体实际上是三带的,电荷转移绝缘体,但人们普遍认为正常状态下的高温超导性和相关奇异性质可
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高温超导自被发现以来一直是人们的重点关注对象。为了使高温超导能有更好的发展,了解高温超导的微观机制至关重要。作为高温超导体母相的Mott绝缘体是超导领域的主要研究对象,其中以铜氧化物为代表的Mott绝缘体更是重中之重。Mott绝缘体作为典型的强关联系统,有着许多能带理论无法描述的性质。虽然母相铜氧化物Mott绝缘体实际上是三带的,电荷转移绝缘体,但人们普遍认为正常状态下的高温超导性和相关奇异性质可以用同格点极限库伦排斥U下的掺杂单带Hubbard模型及其衍生的低能等效t-J模型充分描述。本文在大U的极限下,我们为单带Hubbard模型构造了一个新的U（1）隶自旋表示。在这种表示下的平均场理论将更适合描述半填充时Mott绝缘体的自旋电荷分离和有限掺杂时的奇异金属行为。通过对隶自旋采用动力学格林函数理论,计算了电子的单粒子谱函数,其结果与动力学平均场理论的结果相当。然后,我们为掺杂Hubbard模型建立了一个动力学t/U扩展式,它的最低阶展开式再现了平均场结果。对于更进一阶的展开,它自然的产生了一个有效的低能理论,即自旋t-J模型与隶自旋XXZ模型自洽耦合。我们还证明了超交换作用J通过掺杂重整化,与Gutzwiller近似一致。令人惊奇的是,我们还发现了一个新的铁磁交换作用通道,这个通道存在于U趋于无穷大的极限下,表现出长冈磁性。
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