重整化平均场理论研究强关联系统

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很多年来强关联系统的研究引起了人们极大的兴趣,高温超导问题是强关联系统的重要分支。在本文中我们用重整化的平均场理论详细计算是否可以在d波共振共价态背景下存在电荷序结构,并且试着解释它和实验中观察到的4×4棋盘结构的关系。用t-J模型加上库仑相互作用研究铜氧化物超导体中共电荷序问题。估算有电荷序时的能量并且和均匀系统的能量做比较。长程库仑作用势使电荷趋向密度分布不均匀,而动能项则喜欢均匀分布的电荷,这两项的竞争可能会导致稳定的电荷序图案出现。在电荷密度均匀及没有自旋波的情况下,我们用t-t’-J-J’模型讨论双子格二维checkerboard格子。定义对角线方向和x,y方向的耦合强度之比为一参数t’/t=α,J’/J=α2。不同的Q会使得系统有不同的的性质。结果表明在│α│=1时,半满情况下的基态有d+id对称性。在α=1的情况下掺杂,│△a,b。│很快下降,当掺杂浓度到δ=0.02时,系统仿佛变成了正方格子。在α=-1的情况下掺杂,a,b方向和x,y方向上的对关联可以始终保持d波位相。掺杂浓度大于0.05时,α=-1存在另外一组解,它的能量稍低于上一组解不到8×10-3。在其中△a,b是s波.当│α│>1.2时,半满状态下的基态是一维解,掺杂后对关联│△│>0,系统呈现出两维性质。0<α<1时系统的d波解是稳定的.我们的另一个工作是把用变分法求解二维t-J模型推广到三维。讨论三维简单立方格子和面心立方格子可能存在的超导序。对于简立方而言,三个方向的超导序分别有27r/3的位相差。如果某一方向的耦合作用减弱,超导迅速呈现出二维特征。在fcc中半满情况下有三组非简并的解。掺杂后会出现四种不同对称性的解,其中能量最好的是仅在一个平面上有超导序的解。在低掺杂的情况下能量最好的是仅一个平面上有超导序的解,掺杂浓度大于0.15时几种解的能量相差无几。
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