Влияние электронных корреляций на магнитные, решеточные и спектральные свойства систем с сильной гибридизацией на примере соединений LaCoO3, Ba1-xKxBiO3 и LiFeAs

• Автор: Новоселов, Дмитрий Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 117 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1 Приближения и методы расчета электронной структуры твердых тел

1.1 Теория функционала электронной плотности (ОРТ)

1.1.1 Основные положения ОРТ

1.1.2 Обменно-корреляционный функционал. Приближения

ЬБА и ОСА

1.1.3 Вычислительная схема метода функционала электронной плотности

1.2 Метод ЬОА+и: учет локальных кулоновских корреляций .

1.2.1 Гамильтониан кулоновского взаимодействия

1.2.2 Поправка на двойной учет кулоновского взаимодействия
1.2.3 Формализм функций Ванье
1.3 Метод ЬВА+БМРТ: учет динамических корреляционных эффектов
1.3.1 Основные положения теории динамического среднего поля
1.3.2 Вспомогательная задача: примесная модель Андерсона и методы её решения
1.3.3 Вычислительная схема метода ГОА-} ВМРТ
Глава 2 Спиновый переход и ковалентная связь в соединении ЬаСо
2.1 Температурная эволюция магнитных свойств ЬаСоОз

2.1.1 Обзор экспериментальных данных и существующих
теоретических исследований
2.1.2 Проблематика и постановка задачи
2.2 Особенности применяемого метода исследований
2.3 Зонная структура и спектральные свойства ЬаСоОз
2.3.1 Влияние рс1-гибридизации на спектральные и магнитные свойства без учета корреляций
2.3.2 Учет динамических электронных корреляций
2.4 Локальная спиновая восприимчивость
2.5 Статистический состав атомных состояний и сценарий спинового перехода
2.6 Обсуждение полученных результатов
Глава 3 Смягчение фононной моды Ад в соединении Вах-^К^ВЮз при легировании
3.1 Электронные корреляции и кристаллическая структура сверхпроводника Ва1_жКжВ10з
,, 3.1.1 Гибридизационный характер электронных состояний
ч вблизи уровня ферми
3.2 Учет статических электронных корреляции в Ва!_хКхВ10з

3.2.1 Метод исследований
3.2.2 Результаты расчетов
3.3 Оценка изменения константы электрон-фононного взаимодействия

Глава 4 Спектральные свойства высокотемпературного сверхпроводника ГнЕвАя

4.1 Особенности электронной и кристаллической структуры соединения ЫГеАэ
4.2 Метод исследований
4.2.1 Эффективный гамильтониан системы
4.2.2 Параметры взаимодействия
4.3 Анализ полученных результатов и сопоставление с существующими экспериментальными данными
4.3.1 Спектральные функции ЫРеАэ в приближениях ЬБА
и ЬБА+ПМРТ
4.3.2 Увеличение эффективной электронной массы
4.3.3 Зонная структура ГлРеАв
4.3.4 Поверхность Ферми ЫРеАв
Заключение
Список сокращений и условных обозначений
Литература

образом:
Н = XI + X] (1-56)
г^'сг г
Здесь с|ст и СгСТ есть фермиевские операторы рождения и уничтожения электрона на узле г со спином ст, который принимает значения ф либо ф ф?
- матричный элемент перескока электрона с узла ] на узел г, V - энергия кулоновского взаимодействия между электронами находящимися на одном узле, а па — сас^ - оператор числа электронов, находящихся в состоянии гсг.
Далее, используя запись операторов рождения и уничтожения в гай-зенберговском представлении в виде
сШ = етНс]ое~тй, с,;<т(т) = етНс^е~тН, (1.57)
где т обозначает «термодинамическое время» (0 < т < /3 = 1/(/сдТ), Т -температура, кв - постоянная Больцмана) можно определить одночастичную электронную функцию Грина как среднее статистическое от хронологического произведения операторов рождения и уничтожения электрона:
да{чт1,г2т2) = -(Ггф1СТ(т1)42(Т(т2)). (1.58)
Фурье-образ функции Грина можно представить в виде:
д{ к,шп) = г ■-------------- —=-^——г, (1.59)
гсип + /л - ек - £(к, гшп)
где шп обозначает нечетные мацубаровы частоты и равна пТ(2п + 1), где п = 0,±1,±2,..., £к - энергия электрона, /г - химический потенциал, а £(к, шп) есть собственно энергетическая часть.
Рассматривая сильно коррелированные системы, для которых энергия кулоновского взаимодействия больше ширины энергетической ЗОНЫ и > IV