高温超导体中环形电流相的量子蒙特卡罗模拟

【摘要】：自从高温超导体发现以来，其微观机制一直被人们所关注，特别是对于正常态的一些反常性质的解释更具有挑战性。 本文首先回顾了人们为高温超导体而提出的一些模型及理论，主要介绍了单带、两带、三带与扩展Hubbard模型，以及唯象边缘费米液体理论。然后详细叙述了用来研究相互作用费米子系统基态性质的约束路径量子蒙特卡罗方法，通过二维单带Hubbard模型中电子系统的基态能量以及各种关联函数的计算，检验了这种算法的可行性与正确性。 在本文中我们运用约束路径量子蒙特卡罗方法，对二维三带Hubbard模型中的环形电流相存在的可能性进行了探讨。为了解析地表示环形电流相，针对电流的不同流动形式，我们定义了相应的二次量子化形式的算符及其关联函数。在具体模拟中，我们对所有可能自旋组合的关联函数进行了测量。 模拟结果表明，在适当的Hamiltonian量参数范围内，对应于闭合回路算符的关联函数在相同距离上比其他所有算符对应的关联函数大一个数量级，因此证明了在三带Hubbard模型中存在环形电流相。