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在[[凝聚体物理学]]中，'''共振价键理论'''（{{lang-en|resonating valence bond theory}}，简称'''RVB'''）是一种试图解释[[高温超导]]（尤其是铜氧化物超导体）的理论模型。1987年，美国物理学家[[菲利普·安德森]]和印度物理学家[[Ganapathy Baskaran]]提出了该理论。<ref name=nature-2011>{{cite journal|last=Mann|first=Adam|title=High-temperature superconductivity at 25: Still in suspense|journal=Nature|year=2011|volume=475|pages=280–282|doi=10.1038/475280a|url=http://www.nature.com/news/2011/110720/full/475280a.html#B4|accessdate=8 April 2012|bibcode=2011Natur.475..280M|pmid=21776057|archive-date=2020-08-08|archive-url=https://web.archive.org/web/20200808215030/https://www.nature.com/news/2011/110720/full/475280a.html#B4|dead-url=no}}</ref>此理论认为在铜氧化物晶格中，邻近铜原子相互作用形成[[价键]]，将電子固定在位置上。然而，经过[[掺杂 (半导体)|掺杂]]之后，这些电子可以像[[库柏对]]一样运动而形成超导现象。安德森在他1987年发表的论文中认为掺杂铜氧化物中超导的起源是（非超导态的）铜氧化物的[[莫特绝缘体]]特性。<ref name=arxiv-history>{{cite journal|last=Zaanen|first=Jan|title=A modern, but way too short history of the theory of superconductivity at a high temperature|journal=ArXiv|year=2010|url=http://arxiv.org/abs/1012.5461|access-date=2014-04-04|archive-date=2020-07-22|archive-url=https://web.archive.org/web/20200722045605/https://arxiv.org/abs/1012.5461|dead-url=no}} [arXiv:1012.5461v2]</ref>共振价键理论是在[[赫巴德模型]]和[[t-J模型]]的基础上建立的，用于研究[[强关联]]材料。<ref name=weber-2007>{{cite book|last=Weber|first=Cédric|title=Variational Study of Strongly Correlated Electron Models|year=2007|publisher=École Polytechnique Fédérale de Lausanne|url=http://www.tcm.phy.cam.ac.uk/~cw489/Cedric_homepage/Welcome_files/these.pdf|access-date=2014-04-04|archive-date=2018-10-01|archive-url=https://web.archive.org/web/20181001234920/http://www.tcm.phy.cam.ac.uk/~cw489/Cedric_homepage/Welcome_files/these.pdf|dead-url=no}}</ref>

==描述==
[[File:Valence bond solid.png|thumb|right|一种共振价键状态，其中包含邻近原子中电子的[[价键]]耦合]]
莫特绝缘体的物理性质可用赫巴德模型的[[哈密顿算符|哈密顿量]]来描述：

:<math>H=-t\sum_{\langle ij\rangle}(c^{\dagger}_{i\sigma}c_{j\sigma}+\text{h.c.})+U\sum_in_{i\uparrow}n_{i\downarrow}</math>

1971年，安德森最先提出这个哈密顿量有一个非简并的基态，其中电子自旋状态是无序的。在高温超导体发现不久之后，安德森和基弗森等人提出这些材料存在一个共振价键基态，可表示为：

:<math>|\text{RVB}\rangle=\sum_C|C\rangle</math>

其中<math>C</math>表示相聚最近的二聚体（可认为是库柏对）在一个晶格中占据的体积。每一项对整体所做的贡献可认为是相同的。在[[平均场近似]]中，共振价键状态可以写成古茨维勒投影（Gutzwiller projection）的形式，表示依据[[科斯特利茨-索利斯相变]]（Kosterlitz-Thouless）机理进行的超导相变。<ref name=baskaran2009>{{cite journal|last=Baskaran|first=Ganapathy|title=Five-fold way to new high Tc superconductors|journal=Pramana|year=2009|volume=73|issue=1|pages=61–112|doi=10.1007/s12043-009-0094-8|url=http://www.ias.ac.in/pubs/splpubs/pjubileebook/279.pdf|accessdate=8 April 2012|bibcode=2009Prama..73...61B|archive-date=2019-12-05|archive-url=https://web.archive.org/web/20191205042308/https://www.ias.ac.in/pubs/splpubs/pjubileebook/279.pdf|dead-url=no}}</ref>然而，至今仍没有人对赫巴德模型或t-J模型中的哈密顿量存在这样一个超导基态进行了严格证明。<ref name=baskaran2009 />此外，共振价键基态的稳定性也没有得到确认。<ref name=kotliar1989>{{cite journal|last=Dombre|first=Thierry|coauthors=Gabriel Kotliar|title=Instability of the long-range resonating valence bond state in the mean-field approach|journal=Physical Review B|year=1989|volume=39|issue=1|pages=855–857|url=http://www.physics.rutgers.edu/~kotliar/papers/PRB_39_855.pdf|accessdate=8 April 2012|bibcode=1989PhRvB..39..855D|doi=10.1103/PhysRevB.39.855|archive-date=2016-03-03|archive-url=https://web.archive.org/web/20160303233423/http://www.physics.rutgers.edu/~kotliar/papers/PRB_39_855.pdf|dead-url=no}}</ref>

==参考资料==
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[[Category:凝聚体物理学]]
[[Category:理论物理]]