二维单带哈伯德模型中无序效应数值的研究

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1、摘要无序是自然界中广泛存在的一种现象，对无序体系的物理性质的理解一直是人们关心的问题。在关联电子系统中，无序和电子问相互作用的相互影响一直以来都是一项很有挑战性的课题，也是凝聚态物理学的一个前沿研究领域。无序本身可以使电子局域化，从而使导电性消失，即发生安德森转变。在适当的电子浓度时，电子问的相互作用也能引起莫特绝缘体转变从而导致绝缘态的形成。如果无序和电子间的作用同时出现，两者引起的效应可能会相互增强，也有可能会相互抑制。为了深入理解强关联电子体系中的无序效应，我们采用约束路径量子蒙特卡罗方法研究了二维单带哈伯德模型中无序对自旋、电荷、以及库伯配对关联的影响。首先，本文简要

2、介绍了无序的单带哈伯德模型。然后，我们介绍了量子蒙特卡罗方法的一些基础知识，并详细讨论了目前应用很广的一种量子蒙特卡罗方法即约束路径量子蒙特卡罗方法(CPMc)。最后，我们采用约束路径量子蒙特卡罗方法计算并分析了在位势能无序、在位库仑排斥能无序导致的各种关联函数的变化趋势，以及非磁杂质锌在高温超导体中的影响。研究结果表明随着无序程度的增大，势能无序、排斥能无序均导致格点上的平均双占据的增大，且两种无序中势能无序的效应更为显著。考虑无序对电荷和自旋关联的影响时，这两种无序导致的影响差异很大。关于无序对超导特性的影响，我们的计算结果表明长程d-wave配对关联受到势能无序的显著抑

3、制，而排斥能无序却影响甚微。关于非磁杂质锌在高温超导体中的影响，我们的计算结果表明随着锌含量的增加，格点双占据增大，电荷关联增大，自旋关联和d-wave配对关联被强烈抑制。通过分析两种无序和非磁性杂质导致的各种关联函数的变化趋势，我们对强关联电子体系的无序效应有了更进一步的认识。关键词：哈伯德模型；约束路径蒙特卡罗；势能无序；库仑排斥能无序；自旋关联；电荷关联；配对关联AbstractDisorderedmaterialisoneofthemostwidelyexistingmaterialsinthenature．Thephysicalpropertiesofdisorde

4、redsystemshavebeenthesubjectofmuchinvestigationinphysics．Theissueoftheinterplaybetweendisorderandinteractionincorrelatedelectronsystemsischallengingandhasbeenahottopicincondensedmatterphysics．Disordercan，byitself,localizeelectronsandmaketheconductivitydisappear,i．e．，theAndersontransition．At

5、appropriatedensities，interactioncanalsocausetheformationofinsulatingstatesviaMotttransition．Inpresenceofbothdisorderandinteraction，theeffectsCallsometimesreinforceeachother,butCanalsocompete．Tounderstandtheeffectsofdisorderincorrelatedelectronsystems，theConstrained-pathMonteCarlomethodisemp

6、loyedtostudytheeffectofdisorderonthespin，chargeandpaircorrelationsinthetwo—dimensionalone-bandHubbardmodel。First，wegiveabriefreviewofthetwo·dimensionone—bandHubbardmodel．ThenweintroducesomefoundationalknowledgeaboutQuantumMonteCarlomethodanddiscussawidely-employedtechniquenamedtheConstraine

7、d-pathMonteCarlomethod(CPMC)．Finally,thetrendofcorrelation—functionisanalyzedindetailbytakingintoaccounttheonsiterandomCoulombrepulsion，onsiterandompotentialenergyandthenonmagneticimpurities．Thecalculatingresultsshowthattheaverageprobabilityofdouble—occu