一般认为二维大U Hubbard可用于描述铜氧化物高温超导体的基本物理性质。但有关二维Hubbard模型的基本特性目前所知甚少,主要困难在于缺少能够有效地处理电子强关联效应的理论方法。应用本征泛函理论,我们详细地研究二维Hubbard模型的基本相图和物理特性。在本征泛函理论的框架下,将自然的出现一个描述粒子关联效应强弱的的参量- - 相场,它是势场的泛函。相场满足非线性微分/差分方程。在线性化近似下可以简单求解。线性化近似成立的条件要求电子波函数在最近邻格点间的位相差是小量,对一般的电子相互作用是成立的,但对于在位库仑相互作用势等于或大于电子能带宽度时,电子趋向于传播到没有电子占据的格点,从而使得电子波函数在某些最近邻格点间的位相差不能保证是小量。通过在取势场的泛函平均时插入Gutzwiller投影算符可以克服强的在位库仑势所导致的误差。我们的结果(1)电子对参量和超导序参量具有d-波对称性,其随空穴浓度的变化与变分Monte Carlo数值模拟一致;(2)在最佳掺杂区电子自能虚部在费米面节点附近正比于频率(零温),这与ARPES实验结果相一致。
英文主题词strongly correlated effect;phase field;linearized approximation;Gutzwiller projection operator;functional average