Coexistência de supercondutividade e charge density wave em um regime correlacionado
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Data
2021-04-28Primeiro membro da banca
Calegari, Eleonir João
Segundo membro da banca
Zimmer, Fabio Mallmann
Terceiro membro da banca
Farias , Ricardo Luciano Sonego
Metadata
Mostrar registro completoResumo
Os sistemas de elétrons fortemente correlacionados despertam interesse de pesquisadores
de diversas áreas. Contudo, uma das principais categorias destes são os supercondutores
não convencionais, também conhecidos como supercondutores de altas temperaturas.
Caracterizados por uma temperatura crítica acima dos 32 K, previstos pela teoria
BCS, normalmente apresentam comportamentos típicos de sistemas fortemente correlacionados,
como por exemplo, nos cupratos. Esta categoria de sistemas apresenta um
riquíssimo diagrama de fases, com diversas fases e regimes de coexistência. O caso dos
cupratos é um exemplo onde as fases supercondutora e charge density wave (CDW) coexistem,
além de apresentar as fases antiferromagnéticas e spin density wave. Existe um
consenso de que os mecanismos que geram a supercondutividade em sistemas como os
cupratos estejam diretamente associados às outras fases vizinhas da fase supercondutora,
sendo assim, o estudo dessas fases e de sua coexistência é importante para um melhor
entendimento desses sistemas. O objetivo principal deste trabalho é estudar os efeitos
da interação coulombiana repulsiva U na região de coexistência entre a fase supercondutora
e a fase CDW. A principal característica da fase supercondutora é a resistência nula
abaixo de uma determinada temperatura, enquanto que a fase charge density wave é caracterizada
por um modulamento periódico de carga na rede. Para realizar este estudo, foi
utilizada um modelo tipo BCS que leva em consideração as fases CDW e supercondutora.
Para tratar o modelo, utilizou-se a técnica das funções de Green no formalismo de Matsubara.
Porém, o modelo utilizado não leva em consideração as correlações fortes devido
às interações coulombianas. Utiliza-se o fato de que o formalismo é invariante perante a
presença de correlações, e as mesmas são introduzidas a partir da substituição da função
de Green para o estado normal não correlacionada por uma correlacionada, obtida através
do modelo de Hubbard de uma banda, tratado com a aproximação de Hubbard-I. O
modelo de Hubbard é tradicionalmente utilizado para estudos de sistemas fortemente correlacionados,
tais como os cupratos. Utilizando a combinação destas técnicas analíticas,
juntamente com programas desenvolvidos em linguagem Fortran 95, estudou-se os efeitos
de U no comportamento dos gaps supercondutor e charge density wave, puros e em coexistência.
O principal efeito de U observado foi um desfavorecimento de ambas as fases,
que por consequência, tende a destruir a coexistência das duas. Também verificou-se que
o hopping de segundos vizinhos t1 tem efeitos semelhantes à interação coulombiana U.
Devido à ocupação média por sítio estabilizar no limite de altos valores de U, os efeitos da interação U sofrem uma tendência de saturação a artir de um determinado valor de
U. Também foi constatado que o aumento de U requer um aumento no valor do potencial
atrativo V , a fim de estabilizar as fases em questão.
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