[科普中國(guó)]-T-J模型

t-J模型于1977年首次被物理學(xué)家Józef Spa?ek從赫巴德模型推導(dǎo)出來(lái)，是描述強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子系統(tǒng)的一個(gè)統(tǒng)計(jì)模型。它常被用來(lái)研究參雜空穴的反鐵磁性材料中的高溫超導(dǎo)性質(zhì)。

簡(jiǎn)介t-J模型于1977年首次被物理學(xué)家Józef Spa?ek從赫巴德模型推導(dǎo)出來(lái)，是描述強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子系統(tǒng)的一個(gè)統(tǒng)計(jì)模型。它常被用來(lái)研究參雜空穴的反鐵磁性材料中的高溫超導(dǎo)性質(zhì)。

t-J模型的哈密頓算符定義如下：

- 電子的產(chǎn)生和湮滅算符； - 電子自旋的z軸分量；J- 耦合強(qiáng)度，；U- 庫(kù)侖排斥作用的強(qiáng)度；- 在第i格點(diǎn)和第j格點(diǎn)的自旋算符。1

赫巴德模型赫巴德模型（Hubbard Model），是當(dāng)代凝聚體物理學(xué)許多研究領(lǐng)域（磁性理論、近藤效應(yīng)、分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)等）的基本出發(fā)點(diǎn)。在最簡(jiǎn)單的固體理論中，不僅忽略了電子-聲子相互作用，而且固體中的電子之間的靜電相互作用被忽略了，不會(huì)出現(xiàn)在哈密頓算符里。故各個(gè)電子被看成是獨(dú)立的，不會(huì)相互影響（唯一的影響來(lái)自泡利不相容原理）。然而，在許多物質(zhì)中，特別是窄能帶的晶體中，電子間的關(guān)聯(lián)相互作用十分重要(以過(guò)渡金屬氧化物和鑭系氧化物最典型，比如前者中，3d電子軌道之間交疊很大，d軌道上的電子相互靠近，靜電能的增加將不能忽略）。把這一部分能量寫入哈密頓量，就得到相應(yīng)強(qiáng)關(guān)聯(lián)模型（又稱赫巴德模型），用這個(gè)模型，可以很容易的闡述莫特絕緣體。多數(shù)具有鐵磁性或反鐵磁性的物質(zhì)也是強(qiáng)關(guān)聯(lián)的結(jié)果。1

高溫超導(dǎo)高溫超導(dǎo)（High-temperature superconductivity，High Tc）是一種物理現(xiàn)象，指一些具有較其他超導(dǎo)物質(zhì)相對(duì)較高的臨界溫度的物質(zhì)在液態(tài)氮的環(huán)境下產(chǎn)生的超導(dǎo)現(xiàn)象。

高溫超導(dǎo)體（High-temperature superconductors）是超導(dǎo)物質(zhì)中的一種族類，具有一般的結(jié)構(gòu)特征以及相對(duì)上適度間隔的銅氧化物平面。它們也被稱作銅氧化物超導(dǎo)體。此族類中一些化合物中，超導(dǎo)性出現(xiàn)的臨界溫度是已知超導(dǎo)體中最高的。

不同銅氧化物在常態(tài)（以及超導(dǎo)態(tài)）性質(zhì)之間具有共同的特征；這些性質(zhì)中，許多無(wú)法以金屬的傳統(tǒng)理論來(lái)解釋。銅氧化物的一致性理論至今尚不存在，然而這項(xiàng)問(wèn)題觸發(fā)了許多實(shí)驗(yàn)方面與理論方面的研究工作；此一領(lǐng)域的重要性已經(jīng)遠(yuǎn)超過(guò)開發(fā)出室溫超導(dǎo)體這項(xiàng)目標(biāo)。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

胡建平 - 副教授 - 西北工業(yè)大學(xué)