Trạng thái cơ bản của mô hình Hubbard một chiều nửa đầy

Physics of Metals and Metallography - Tập 117 - Trang 641-654 - 2016
N. I. Chashchin1
1Ural State Forestry University, Russian Academy of Sciences, Ekaterinburg, Russia

Tóm tắt

Chúng tôi nghiên cứu trạng thái cơ bản (T = 0 K) của mô hình Hubbard đối xứng một chiều (n = 1) được chính thức hoá dưới dạng hệ phương trình tích phân, mà chúng tôi đã thu được trước đó bằng phương pháp hàm sinh của các hàm Green với phép biến đổi Legendre tiếp theo. Trong một phạm vi rộng các biến thể của tham số tương tác Coulomb U, các đặc trưng sau của hệ thống đã được tính toán: mật độ trạng thái electron, phổ băng electron, số lượng các vị trí lưới được chiếm đôi, moment từ hóa định vị, tương quan của bình phương thành phần dọc của spin tại một vị trí,, và năng lượng nội tại của hệ thống. Đã chỉ ra rằng, đối với tất cả U > 0, mô hình này cho ra hai nghiệm, nghĩa là, một chất cách điện chống từ và một chất cách điện thuận từ, trong đó không có các hạt quasi-particle electron đơn tại mức Fermi. Năng lượng của nghiệm thuận từ trong vùng U < 1.1 thì nhỏ hơn đáng kể so với năng lượng của nghiệm chống từ đối với trường hợp U > 1.1, chúng tôi có tình huống ngược lại.

Từ khóa

#Mô hình Hubbard #trạng thái cơ bản #tương tác Coulomb #spin #năng lượng nội tại

Tài liệu tham khảo

J. Hubbard, “Electron correlations in narrow energy bands,” J. Proc. Roy. Soc. A 276, 238–257 (1963). D. I. Khomskii, “Electron correlations in narrow bands (Hubbard model),” Fiz. Met. Metalloved. 29, 31–57 (1970). M. I. Katsnelson and V. Yu. Irkhin, “Metal–insulator transition and antiferromagnetism in the ground state of the Hubbard model,” J. Phys. C 17, 4291–4308 (1984). A. Georges, G. Kotljar, W. Krauth, and M. J. Rozenberg, “Dynamical mean-field theory of strongly correlated fermion systems and the limit of infinite dimensions,” Rev. Mod. Phys. 13, 13–25 (1996). N. I. Chashchin, “Legendre transformation in Hubbard and Anderson models,” Phys. Met. Metallogr. 68, 329–338 (2011). N. I. Chashchin, “Symmetrical Hubbard model in the d = ∞ limit. Low-temperature paramagnetic solution,” Phys. Met. Metallogr. 113, 533–540 (2012). E. H. Lieb and F. Y. Wu, “The one-dimensional Hubbard model,” Phys. Rev. Lett. 20, 1445–1448 (1968). T. D. Stanescu and P. Phillips, “Local dynamics and strong correlation physics I: 1D and 2D half-filled Hubbard models,” arXiv:cond-mat/0104478v2.12.09.2001. H. Benthien, F. Gebhard, and E. Jeckelmann, “Spectral function of the one-dimensional Hubbard model,” Phys. Rev. Lett. 92, 256401 (2004). M. Sing, U. Schwingenschlögl, R. Claessen, O. Blaha, J. M. P. Carmelo, L. M. Martelo, P. D. Sacramento, M. Dresel, and C. S. Jacobsen, “Electronic structure of the quasi-one-dimensional Hubbard model,” Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 125111, 125111 (2003). J. M. Luttinger, “An exactly solvable model of a manyfermion system,” arXiv:cond-mat/0005114v1. F. D. M. Haldane, “Luttinger liquid theory of onedimensional quantum fluids,” J. Math. Phys. 4, 1154–1162 (1963). J. Voit, “A brief introduction to Luttinger liquid,” arXiv:cond-mat/0005114v1. N. I. Chashchin, “Variational derivative equations for the partition functions of the Hubbard and Anderson models,” Phys. Met. Metallogr. 111, 221–228 (2011). Yu. A. Izyumov and N. I. Chashchin, “Study of the Hubbard model at half filling,” Theor. Mat. Phys. 154, 52–63 (2008). Yu. A. Izyumov, N. I. Chaschin, D. S. Alexeev, and F. Mancini, “A generating functional approach to the Hubbard model,” Eur. Phys. J. B 45, 69–86 (2005).