Excitações de baixas energias em sistemas eletrônicos correlacionados frustrados e desordenados (2023)
- Authors:
- Autor USP: ALMEIDA, IGOR CESAR DE - IFSC
- Unidade: IFSC
- Sigla do Departamento: FCM
- DOI: 10.11606/T.76.2023.tde-18122023-105525
- Subjects: EFEITO KONDO; SEMICONDUTORES (FÍSICO-QUÍMICA)
- Keywords: Blindagem Kondo; Desordem; Disorder; Doped; Frustração; Frustration; Kondo screening; Metal-insulator transition; Semicondutores dopados; Transição metal-isolante
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Materiais correlacionados apresentam uma enormidade de fases da matéria, estabilizadas por uma competição não trivial entre interações e flutuações. Um ingrediente importante para ser levado em conta em materiais reais é o desvio da periodicidade da rede, ou desordem. Neste trabalho, investigaremos propriedades e fases emergentes na presença da quebra da invariância translacional de cristais. Em particular, buscamos compreender os efeitos da desordem em sistemas frustrados e fortemente correlacionados. Na primeira parte desse trabalho, analisamos o efeito causado pela diluição de ligações e de sítios em um isolante de Mott com interações antiferromagnéticas frustradas, especialmente no que concerne à sobrevivência da ordem de longo alcance. Modelamos esse sistema por meio de um modelo de Heisenberg antiferromagnético semiclássico, e constatamos que qualquer diluição finita nas ligações e/ou nos sítios destrói, em virtude da textura de spins não-trivial induzida, qualquer ordem de longo alcance em T = 0. Esse é um resultado importante para o entendimento das propriedades de baixas temperaturas de magnetos quase bidimensionais, como no caso dos materiais de van der Waals, e ilustra que a presença de desordem e frustração leva a modelos efetivos não triviais. Na segunda parte, construímos um modelo mínimo, o chamado modelo Kondo-Heisenberg de dois sítios, para o semicondutor dopado Si:P (silício dopado com fósforo), no qual, nas vizinhanças da transição metal-isolante,impurezas magnéticas localizadas coexistem com elétrons de condução. A desordem, aqui, entra na posição aleatória das impurezas, que constituem a rede efetiva na qual os elétrons irão saltar com um hopping exponencialmente suprimido com a distância. Buscamos então analisar a competição entre o acoplamento Kondo, que induz a uma blindagem das impurezas, abaixo de uma temperatura TK , pelo banho eletrônico, e a interação antiferromagnética entre os momentos localizados, que tendem, por meio dessa interação, a formar singletos. Nossos resultados demonstram o aparecimento de uma distribuição de temperaturas Kondo, P (TK), que é singular, P (TK) α T^[ -α] K , com o expoente α < 1. Esse expoente é pouco dependente da transição metal isolante, mas depende do acoplamento Kondo, bem como do acoplamento antiferromagnético entre as impurezas. Mostramos que P (TK) torna-se menos singular na presença da interação antiferromagnética, corrigindo uma patologia de teorias de sítio único. Contudo, nosso modelo simples ainda não é capaz de reproduzir todos os resultados experimentais para Si:P e, por isso, apontamos direções futuras que serão implementadas para avançarmos neste importante problema
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- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2023
- Data da defesa: 11.10.2023
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
- URL de acesso aberto
- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
ALMEIDA, Igor Cesar de. Excitações de baixas energias em sistemas eletrônicos correlacionados frustrados e desordenados. 2023. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-18122023-105525/. Acesso em: 02 jan. 2026. -
APA
Almeida, I. C. de. (2023). Excitações de baixas energias em sistemas eletrônicos correlacionados frustrados e desordenados (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-18122023-105525/ -
NLM
Almeida IC de. Excitações de baixas energias em sistemas eletrônicos correlacionados frustrados e desordenados [Internet]. 2023 ;[citado 2026 jan. 02 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-18122023-105525/ -
Vancouver
Almeida IC de. Excitações de baixas energias em sistemas eletrônicos correlacionados frustrados e desordenados [Internet]. 2023 ;[citado 2026 jan. 02 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-18122023-105525/ - Correlações magnéticas e a transição de Mott desordenada
- Magnetic correlations and the disordered Mott transition
- Excitações magnéticas em magnetos frustrados inomogêneos
- Excitações magnéticas em magnetos frustrados inomogêneos
- Kondo screening across a metal-insulator transition
- Phase diagram of a frustrated Heisenberg model: from disorder to order and back again
- The phase diagram of a frustrated Heisenberg model: from disorder to order and back again
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.76.2023.tde-18122023-105525 (Fonte: oaDOI API)
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