Dissertação de Mestrado #570: Nathan Teixeira

Ordenamento de carga e transição metal-isolante em sistemas fortemente interagentes

Autor: Nathan Giovanni Andrade Teixeira

Banca Avaliadora

Maria Carolina de Oliveira Aguiar (orientadora)

Física - UFMG

Simone Silva Alexandre

Física - UFMG

Von Braun Nascimento

Física - UFMG

Orientadores

Maria Carolina de Oliveira Aguiar (orientadora)

Departamento de Física - UFMG

Resumo do Trabalho

Estudamos neste trabalho sistemas fortemente correlacionados a temperatura finita. As correlações tratadas aqui são entre elétrons que se repelem quando estão num mesmo sítio da rede, sendo uma correlação local, e entre elétrons em sítios vizinhos (nos restringimos a primeiros vizinhos) da rede de um sólido, interação essa denotada por V. Se V=0, quando a interação local U se torna comparável ou dominante sobre a energia cinética dos elétrons, o sistema passa por uma transição metal- isolante de Mott. A presença de interação entre sítios pode gerar ordenamento de carga na rede, e, se V for comparável ou dominante sobre a energia cinética, o sistema se torna um isolante de Wigner. Trabalhamos com o modelo de Hubbard estendido, que leva em conta a energia cinética de elétrons além desses dois tipos de interações, resolvendo-o usando a Teoria de Campo Médio Dinâmico. Nossos resultados mostram a existência de fases metálicas, na presença ou não de ordenamento de carga, e um isolante com características dos isolantes de Wigner e de Mott. Vemos uma transição contínua, para U pequeno, e descontínua, para U intermediário, entre o metal com ordenamento de carga e o isolante. Quando a interação U é grande, o metal com ordenamento de carga desaparece, existindo uma transição descontínua entre o metal homogêneo e o isolante. As regiões de coexistência, quando há transição descontínua, diminuem com o aumento da temperatura. Também identificamos um comportamento reentrante para o ordenamento de carga, ao aumentarmos a temperatura.