Влияние межузельных взаимодействий на электронные свойства сильно коррелированных систем

• Автор: Коровушкин, Максим Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 175 с. : ил.

Оглавление
Введение

1 Методы теоретического исследования систем с сильными электронными корреляциями

1.1 Структура и фазовая диаграмма ВТСП

1.2 Основные многоэлектронные модели теории сильно коррелированных систем

1.2.1 Поиск теоретической модели

1.2.2 Модель Хаббарда

1.2.3 Трехзонная р — <А-модсль

1.2.4 Сведение трехзонной модели к эффективной однозонной

1.2.5 Многозонная р — сОмодель

1.3 Некоторые методы теории сильно коррелированных систем

1.3.1 Метод двухвременных температурных функций Грина
1.3.2 Атомное представление
1.3.3 Методы построения эффективных гамильтонианов. Операторная форма теории возмущений
2 Энергетическая структура модели Эмери при учете межузель-ного взаимодействия
Оглавление

2.1 Трудности кластерного подхода при описании межузельных кор-
реляций в ВТСП
2.2 Гамильтониан модели Эмери
2.3 Энергетическая структура
2.3.1 О методе учета сильных корреляций
2.3.2 Ортогональный базис неприводимых операторов
2.3.3 Уравнения движения и уравнения самосогласования
2.3.4 Зоны флуктуационных состояний
2.4 Резюме
3 Электронная структура и эффективный гамильтониан модели Эмери
3.1 Энергетическая структ}гра модели Эмери в приближении Хаббард-

3.1.1 Уравнения движения
3.1.2 Энергетическая структура
3.1.3 Обсуждение результатов
3.2 Эффективный гамильтониан и зависимость обменного интеграла от легирования при учете межузельного взаимодействия
3.2.1 Обменное взаимодействие спиновых моментов ионов меди
3.2.2 Применение операторной формы теории возмущений
3.2.3 Проекционные операторы для электронных конфигураций ионов кислорода
3.2.4 Статистическое усреднение по электронным конфигурациям
3.2.5 Анализ обменных слагаемых второго порядка эффективного гамильтониана
Оглавление

3.2.6 Анализ обменных слагаемых четвертого порядка эффективного гамильтониана «
3.2.7 Зависимость обменного интеграла спиновых моментов ионов меди от легирования
3.3 Резюме
4 Роль межузельных корреляций в формировании энергетической структуры систем с тяжелыми фермионами
4.1 О важности учета межузельных корреляций в системах с тяжелыми фермионами
4.2 Гамильтониан периодической модели Андерсона
4.3 Особенности энергетической структуры
4.3.1 Уравнения движения и уравнения самосогласования
4.3.2 Зоны флуктуационных состояний в модели Андерсона
4.4 Резюме
5 Эффективные взаимодействия и природа куперовской неустойчивости спиновых поляронов на 20 решетке Кондо
5.1 Концепция спинового полярона в теории ВТСГТ
5.2 Модель
5.3 Построение эффективного гамильтониана
5.4 Эффективная константа связи и концентрационная зависимость
температуры сверхпроводящего перехода
5.5 Структура спин-поляронных квазичастиц
5.6 Резюме
Заключение

Глава 1 МЕТОДЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМ
по спектроскопии поглощения поляризованных рентгеновских лучей (XAS -Polarized X-ray-Absorption Spectroscopy) [104,105].
Эскес и др. [57] теоретическим путем продемонстрировали важность Зс?згл_г2-орбиталей меди. Оценив значения параметров р — d-модели, они вычислили состояния СиОкластера, рассмотрев все 12 р- и все 5 d-орбиталей, и сравнили результаты с экспериментальными данными. Было обнаружено, что 3d3-2_r2, 3dxy, 3dxz и Зс-орбитали вносят вклад в формирование состояний, отделенных по энергии всего лишь на 1.5 eV от состояния синглета Жанга-Райса. Эта разница была намного меньше, чем синглет-триплетное расщепление Жанга-Райса (~ 3.5 eV). Авторы отметили, что наиболее важными, по всей видимости, являются Зфзг2_г2-орбитали, поскольку они стабилизируются связями с атомами апического кислорода. Таким образом, если при расчетах энергетической структуры этой орбиталью пренебречь, можно прийти к концепции синглета Жанга-Райса: триплет лежит вытпе синглета по энергии, что позволяет не учитывать первый при низкоэнергетическом описании. Однако, если Зс?зг2_г2-орбиталь все же учесть, то при уменьшении разницы ее энергии и энергии Зйж2_г(2-орбитали, синглет-триплетное расщепление также уменьшится, и при определенных параметрах наступит кроссовер синглета и триплета. На основании полученных реззшьтатов Эскес и др. заключили, что трехзонная р — d-модель, в которой не учитываются другие орбитали меди, кроме 3dx2_2/2-op6HTajii-t, не способна надлежащим образом описывать низкоэнергетические возбуждения.
В последующей работе [106] авторы при помощи кластерных вычислений (Cu04,Cu207_s) и примесного приближения Андерсона в рамках много-зонной р — d-модели провели анализ применимости однозонной t — J-модели и трехзонной модели Эмери для реалистичного описания электронной струк-