二维强关联电子系统中电声子模型的研究

摘要

为了深入理解铜氧化物和钴氧化物超导体中的电声子效应,我们采用非约束哈特利福克近似方法对二维单带哈伯德模型(三角格子、四方格子)中电声子相互作用的影响展开了系统的研究。 对于铜氧化物高温超导体,我们研究了当空穴掺杂浓度x=1/8时扩展的二维哈伯德模型中(二维四方格子)半呼吸绝热声子对电荷条纹相的影响。我们首先考察了哈伯德模型中半填充的垂直条纹相和填充的垂直条纹相之间的相互竞争,通过对状态能量的比较确定出基态的位形为填充的垂直条纹相。当在模型中加入半呼吸的绝热声子时,我们发现随着电声子相互作用强度的加大,两种条纹相的能量越来越靠近,并在耦合强度λ=1.2时,发生了从填充的垂直条纹相到半填充的垂直条纹相的转变。分析发现沿着条纹方向动能的改变是引起相变的主要原因。另一方面,考虑固定电声子作用强度在强耦合区域内(λ=1.0),通过变化库仑相互作用U,我们计算了上述两种条纹相的能量。当U增加至5.5时,发生了从填充垂直条纹相到半填充垂直条纹相的相变。随着U的继续增大,两者能量差越来越大,导致半填充的垂直条纹相也更加稳定。我们的理论研究结果解释了实验发现的半填充的垂直条纹相,并且表明电声子相互作用对于形成半填充的垂直条纹相具有关键的影响。 对于钴氧化物超导体,我们考察了当掺杂浓度x=0.5时含电声子耦合的三角格子上单带哈伯德模型中顺磁相、条纹相、三重态这几种状态的相对稳定性。结果表明在近邻库仑排斥作用V较小时,存在顺磁项和条纹相的相互竞争,电声子相互作用使两者能量相互靠近,倾向于简并。在V中等区域,弱电声予耦合使顺磁相与条纹相能量靠近,而强电声子耦合使顺磁相更加稳定。在V较大时,存在条纹相与三重态之间的竞争,电声子作用使三重态更加稳定。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

1.1研究背景和现状

1.2哈伯德模型

1.2本文的研究内容和拟解决的问题

第二章研究方法

2.1哈特利福克近似

2.2非限定的哈特利福克近似方法

第三章二维四方格子电声子耦合模型的研究

3.1模型介绍

3.2电声子耦合强度对电荷条纹相的影响

3.3库仑相互作用对电荷条纹相的影响

3.4不同次近邻跳跃能时电声子耦合和库仓作用的影响

3.5结论

第四章二维三角格子电声子耦合模型的研究

4.1次近邻库仑作用较小区域

4.2次近邻库仑作用较大区域

结论与讨论

参考文献

致谢

硕士期间发表的论文