Hidden Mott transition and large-U superconductivity in the two-dimensional Hubbard model

Tipo di pubblicazione: Articolo su rivista
Tipologia MIUR: Contributo su Rivista > Articolo in rivista
Titolo: Hidden Mott transition and large-U superconductivity in the two-dimensional Hubbard model
Autori: Tocchio, Luca F.; Becca, Federico; Sorella, Sandro
Autori di ateneo:
Titolo del periodico: PHYSICAL REVIEW. B
Tipo di referee: Esperti anonimi
Editore: American Physical Society
Volume: 94
Numero: 19
Intervallo pagine: 195126-1-195126-10
Numero di pagine: 10
ISSN: 2469-9969
Abstract: We consider the one-band Hubbard model on the square lattice by using variational and Green's function Monte Carlo methods, where the variational states contain Jastrow and backflow correlations on top of an uncorrelated wave function that includes BCS pairing and magnetic order. At half-filling, where the ground state is antiferromagnetically ordered for any value of the on-site interaction U, we can identify a hidden critical point UMott, above which a finite BCS pairing is stabilized in the wave function. The existence of this point is reminiscent of the Mott transition in the paramagnetic sector and determines a separation between a Slater insulator (at small values of U), where magnetism induces a potential energy gain, and a Mott insulator (at large values of U), where magnetic correlations drive a kinetic energy gain. Most importantly, the existence of UMott has crucial consequences when doping the system: We observe a tendency for phase separation into hole-rich and hole-poor regions only when doping the Slater insulator, while the system is uniform by doping the Mott insulator. Superconducting correlations are clearly observed above UMott, leading to the characteristic dome structure in doping. Furthermore, we show that the energy gain due to the presence of a finite BCS pairing above UMott shifts from the potential to the kinetic sector by increasing the value of the Coulomb repulsion.
Data: 2016
Status: Pubblicato
Lingua della pubblicazione: Inglese
Parole chiave: electronic, optical and magnetic materials, condensed matter physics, electronic, optical and magnetic materials, condensed matter physics, electronic, optical and magnetic materials, condensed matter physics
Dipartimenti (originale): NON SPECIFICATO
Dipartimenti: DISAT - Dipartimento Scienza Applicata e Tecnologia
URL correlate:
Area disciplinare:
Data di deposito: 28 Apr 2017 16:44
Data ultima modifica (IRIS): 31 Ott 2017 14:22:48
Data inserimento (PORTO): 02 Nov 2017 03:00
Numero Identificativo (DOI): 10.1103/PhysRevB.94.195126
Permalink: http://porto.polito.it/id/eprint/2669959
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