Construction of a New Dynamical Cluster Theory Taking into Account Long-Range Electron Correlations and Its Application to Strongly Correlated Electron Systems

考虑长程电子相关性的新动态团簇理论的构建及其在强相关电子系统中的应用

基本信息

批准号：
19540408
负责人：
KAKEHASHI Yoshiro
金额：
$ 1.91万
依托单位：
University of the Ryukyus
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

第1に、長距離電子相関を取り入れた新しい非局所電子相関の動的クラスター理論(SCPM)の運動量分解能を更にあげて,2次元ハバードモデルの中間結合領域における励起スペクトルの運動量・エネルギー依存性を詳細に調べ,アンダードープ領域におけるマージナルフェルミ液体の存在を確かめた.さらに,この領域で,従来の方法では結論できなかった準粒子のキンク構造が存在することを見出した.また,フェルミ面がドーピングと共にホール的から電子的な形状に移行することを確かめ,これらの振る舞いが銅酸化物超伝導体の多くの異常を説明していることを明らかにした.第2に,非対角有効媒質を初めて導入して長距離電子相関を完全に自己無撞着に取り入れる新しい動的クラスター理論を定式化した.単純立方格子ハバードモデルに理論を適用し,非対角自己無撞着計算を行った.その結果,非局所励起スペクトル計算を強相関領域まで拡張できることが分かった.中間結合領域では,準粒子バンド幅はこれまでのSCPMに比べてさらに25%縮まり,モット・ハバードバンドを形成するインコヒーレント励起はk空間のガンマ点とR点付近に局在する傾向を示し,その付近で"water fall"的な準粒子崩壊を示すことが分かった.強相関結合領域では,長距離反強磁性相関に伴うshadowバンド励起を見出し,また,強い反強磁性相関のために,モット・ハバードバンドは原子的極限から期待される値よりも増大している事も見出した.さらに,従来の動的短距離クラスター理論(DCA,CDMFT)では金属・非金属転移点Ucは有限であるが,長距離電子相関を取り入れると,グッツウィラー波動関数の場合と同様,Ucが存在しなくなる可能性がある事を見出した.

首先，通过进一步提高新的非局域电子关联动态簇理论（SCPM）的动量分辨率，该理论结合了长程电子关联，我们将研究两层中间耦合区域中激发谱的动量和能量依赖性。维哈伯德模型详细研究了欠掺杂区域的边缘相。我们证实了 Lumi 液体的存在，此外，我们发现该区域存在准粒子扭结结构，这是使用常规方法无法得出的结论。我们还发现费米表面从孔状形状转变为电子形状。我们证实这些行为可以解释铜酸盐超导体的许多异常现象。其次，我们提出了一种新的动态团簇理论，该理论首次引入了非对角有效介质，并以完全自洽的方式结合了长程电子相关性。简单的立方晶格哈伯德我们将理论应用于模型并进行了实验-对角线自洽计算。结果，我们发现非局部激发谱在中间耦合区域，准粒子带宽比之前的 SCPM 进一步减小了 25%，并且形成 Mott-Hubbard 能带的非相干激励通过 k 空间中的伽马减少，表现出局域化在点附近的趋势。和 R 点，“水”往往集中在该点附近在强相关耦合区，发现了与长程反铁磁相关性相关的阴影带激发，并且由于强反铁磁相关性，其增加的莫特-哈伯德带超过了原子极限预期的值此外，在传统的动态短程团簇理论（DCA、CDMFT）中，金属-非金属转变点Uc是有限的，但是当结合长程电子相关性时，如Gutzwiller波函数的情况，我们发现有是 Uc 不复存在的可能性。