在位排斥

想像你租了一間很小的單間公寓。一個人住著挺舒服。可要是再搬進來第二個人，就會變得擁擠、緊張又費錢——合住這麼小的空間是要付出實打實的代價的。在位排斥就是這種擁擠罰金的電子版：兩個電子擠到同一個原子上所要付出的能量代價。

在一片原子點陣中，一個電子有時會坐到一個已經駐著另一個電子的原子上。因為兩者都帶負電，如今又被關進同一個極小的區域，它們的庫侖排斥便陡然飆升。物理學家用一個數字——常寫作U——來抓住這件事：在一個格點上雙重佔據的代價。它是哈伯德模型中那項核心的「相互作用」配料，也是那個旋鈕：一旦它大到一定程度，就把一個本應是金屬的材料變成莫特絕緣體。

它之所以重要，是因為在位排斥把那雜亂、長程的庫侖相互作用，提煉成了一個局域、好打理的數字，從而讓強關聯物理變得可解。要誠實地補一句：它是一種理想化。真實的排斥也作用在相鄰原子上的電子之間，而材料內部U的真實數值很難釘死，因為其他電子的屏蔽會把它重新塑形。