Uporządkowania elektronowe i ich separacje w rozszerzonych modelach Hubbarda
Loading...
Date
2014-05-26
Authors
Editor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Title alternative
Electron orderings and their separations in the extended Hubbard models
Abstract
Nadprzewodnictwo z ekstremalnie krótką długością koherencji (tj. z rozmiarem pary elektronowej rzędu wielkości efektywnego węzła sieci) cieszy się w ostatnich latach dużym zainteresowaniem, ponieważ może mieć duże znaczenie do opisu nadprzewodników wysokotemperaturowych (miedziany, bizmutaty, grupa pniktydków żelaza, fullereny, itp.) oraz innych klas ,,egzotycznych'' nadprzewodników (nadprzewodniki ciężkofermionowe i organiczne oraz fazy Chevrela). Celem przygotowanej pracy doktorskiej było zbadanie wpływu różnych typów oddziaływań występujących w materii skondensowanej na wzajemną stabilność nadprzewodnictwa oraz innych konkurencyjnych uporządkowań elektronowych (porządek ładunkowy, magnetyczny, jednorodne fazy mieszane) oraz na ich relacje ze stanami z separacją faz. W pracy otrzymaliśmy ścisłe wyniki w granicy dużego wymiaru przestrzennego d (lub dużej liczby koordynacyjnej) dla badanych modeli nadprzewodnika z całką przeskoku pary (podejście wariacyjne: pełne diagramy fazowe oraz charakterystyki termodynamiczne). Ponadto, uzyskane wyniki ścisłe dla d=1 i przybliżone dla różnych sieci o wymiarowości d=2 i d=3 uzupełniają rezultaty przybliżenia wariacyjnego i jakościowo są z nimi zgodne. Nasze rezultaty pokazują, że analizowane modele przewidują występowanie stanów z elektronową separacją fazową, w których pojawiają się obszary nadprzewodzące.
There has been much interest in superconductivity with very short coherence length (i.e. with the pair size being of the order of the radius of an effective lattice site). This interest is due to its possible relevance to high temperature superconductors (cuprates, doped bismuthates, iron-based systems, fullerenes, etc.) and also to the several other exotic superconducting materials (heavy fermion systems, organic superconductors and Chevrel phases). The aim of the dissertation prepared was to investigate the effects of different types of interactions that occur in condensed matter on mutual stability of superconductivity and other competing electron orderings (charge and magnetic orderings as well as homogeneous mixed phases) and their relations with the states of phase separation. In the dissertation we obtained exact results in the limit of large spatial dimension d (large coordination number) for the models of superconductor with pair hopping interaction considered (variational approach: overall phase diagrams and thermodynamic properties). Moreover, the exact results derived for d=1 and approximated results for various lattices at d=2 and d=3 complement the results of the variational approximation and are qualitatively consistent with them. The results obtained show that the presence of electron states with phase separation involving superconductivity is a general feature of the models analyzed.
There has been much interest in superconductivity with very short coherence length (i.e. with the pair size being of the order of the radius of an effective lattice site). This interest is due to its possible relevance to high temperature superconductors (cuprates, doped bismuthates, iron-based systems, fullerenes, etc.) and also to the several other exotic superconducting materials (heavy fermion systems, organic superconductors and Chevrel phases). The aim of the dissertation prepared was to investigate the effects of different types of interactions that occur in condensed matter on mutual stability of superconductivity and other competing electron orderings (charge and magnetic orderings as well as homogeneous mixed phases) and their relations with the states of phase separation. In the dissertation we obtained exact results in the limit of large spatial dimension d (large coordination number) for the models of superconductor with pair hopping interaction considered (variational approach: overall phase diagrams and thermodynamic properties). Moreover, the exact results derived for d=1 and approximated results for various lattices at d=2 and d=3 complement the results of the variational approximation and are qualitatively consistent with them. The results obtained show that the presence of electron states with phase separation involving superconductivity is a general feature of the models analyzed.
Description
Wydział Fizyki: Zakład Stanów Elektronowych Ciała Stałego
Sponsor
Keywords
nadprzewodnictwo, superconductivity, separacja faz, phase separation, parowanie lokalne, local pairing, rozszerzony model Hubbarda, extended Hubbard model, granica atomowa, atomic limit