Extended Aharonov-Bohm period study of pairing transitions in strongly correlated electron systems

Abstract

For theoretical probing the correlation electron systems, authors have proposed the extended Aharonov-Bohm (AB) period, which is expected to detect formations of bound states like Cooper pairing. For an electron system on a ring threaded by an adiabatically increased AB flux capital phi, the energy spectrum over a long period is traced. Usually, flow lines cross with one another at many points. The extended AB period is defined as a period of spectral flow across the level crossings. The AB spectral flow in the extended scheme was investigated for various strongly correlated electron systems by 1D Hubbard model, 1D t-J model, t-J ladder model, 1D t-J-J' model, and 1D extended Hubbard model. It turns out that the extended AB period reflects occurrence of an effective attraction, which leads the superconductivity and phase separation. However, critical points for the period halving do not necessary fall upon the known boundary of the superconductivity or the phase separation, although they do detect their existence.

相関電子系の理論的な研究のために、著者らは、クーパー対形成のような束縛状態の形成を検出が予測できる「拡張型アハラノフ・ボーム(AB)周期」を提案した。断熱的に増加するABフラックスΦが貫くリング上の電子系に対し、長周期にわたるエネルギースペクトルを追跡する。通常、流線は互いに多くの点で交差する。拡張AB周期を、レベル交差を越えたスペクトル流に沿う流れの周期として定義する。拡張ABスペクトル流を、強い相関のある電子系について、1Dハバード模型、1Dt-J模型、t-Jラダー模型、1Dt-J-J'模型および1D拡張ハバード模型により調べた。拡張AB周期は、超伝導と相分離をもたらす有効引力の出現を反映することが分かる。しかし、周期半減の臨界点の存在を確かに検出するが、必ずしも知られている超伝導および相分離の境界には相当しない。