x-y座標のxとyが共に整数の格子点上に電子が強く束縛されている系を考えます。電子は第一隣接のサイトにのみとびうつりをするとします。とびうつり積分をtとすれば、この系のハミルトニアンはブラケット記号を使って
H= t ΣΣ ( |x,y><x+1,y| + |x,y><x-1,y| +|x,y><x,y+1|+|x,y><x,y-1| )
とかけると思います(ちゃんとエルミートになってますね!)。シグマはx,yについての和です。|x,y>は電子が(x,y)に局在する状態と定義しました。系に周期的な境界条件(x,y)=(x,y+N)=(x+N,y)を課していれば、Σはxを0からN-1まで、yを0からN-1まで足し合わせていけばよいと思います。
さて、では図のような長方形格子では、ハミルトニアンはどうなるでしょうか。(Nを任意の偶数として、周期的な境界条件(x,y)=(x,y+N)=(x+N,y)を課しているとします。)
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