共振價鍵理論

凝聚體物理學中,共振價鍵理論(英語:resonating valence bond theory,簡稱RVB)是一種試圖解釋高溫超導(尤其是銅氧化物超導體)的理論模型。1987年,美國物理學家菲利普·安德森和印度物理學家Ganapathy Baskaran提出了該理論。此理論認為在銅氧化物晶格中,鄰近銅原子相互作用形成價鍵,將它們固定在位置上。然而,經過摻雜之後,這些電子可以像庫柏對一樣運動而形成超導現象。安德森在他1987年發表的論文中認為摻雜銅氧化物中超導的起源是(非超導態的)銅氧化物的莫特絕緣體特性。共振價鍵理論是在赫巴德模型和t-J模型的基礎上建立的,用於研究強關聯材料。

基本介紹

  • 中文名:共振價鍵理論
  • 外文名:resonating valence bond theory
簡介,描述,

簡介

凝聚體物理學中,共振價鍵理論(英語:resonating valence bond theory,簡稱RVB)是一種試圖解釋高溫超導(尤其是銅氧化物超導體)的理論模型。1987年,美國物理學家菲利普·安德森和印度物理學家Ganapathy Baskaran提出了該理論。此理論認為在銅氧化物晶格中,鄰近銅原子相互作用形成價鍵,將它們固定在位置上。然而,經過摻雜之後,這些電子可以像庫柏對一樣運動而形成超導現象。安德森在他1987年發表的論文中認為摻雜銅氧化物中超導的起源是(非超導態的)銅氧化物的莫特絕緣體特性。共振價鍵理論是在赫巴德模型和t-J模型的基礎上建立的,用於研究強關聯材料。

描述

莫特絕緣體的物理性質可用赫巴德模型的哈密頓量來描述:
1971年,安德森最先提出這個哈密頓量有一個非簡併的基態,其中電子自旋狀態是無序的。在高溫超導體發現不久之後,安德森和基弗森等人提出這些材料存在一個共振價鍵基態,可表示為:
其中C表示相聚最近的二聚體(可認為是庫柏對)在一個晶格中占據的體積。每一項對整體所做的貢獻可認為是相同的。在平均場近似中,共振價鍵狀態可以寫成古茨維勒投影(Gutzwiller projection)的形式,表示依據科斯特利茨-索利斯相變(Kosterlitz-Thouless)機理進行的超導相變。然而,至今仍沒有人對赫巴德模型或t-J模型中的哈密頓量存在這樣一個超導基態進行了嚴格證明。此外,共振價鍵基態的穩定性也沒有得到確認。

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