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dc.creatorPrauchner, Leonardo Costa
dc.date.accessioned2021-10-21T19:11:02Z
dc.date.available2021-10-21T19:11:02Z
dc.date.issued2021-04-28
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/22500
dc.description.abstractThe strongly correlated electron systems raise the interest of researchers from different areas. However, one of the main categories of those are the unconventional superconductors, also known as high-Tc superconductors. Characterized by a critical temperature above 32 K, predicted by the BCS theory, those systems generally show typical strongly correlated systems behaviors, such as in cuprates. This category of systems have a rich phase diagram, with many phases and coexistence regimes. The case of cuprates is an example where both charge density wave and superconductivity coexist, while also showing the antiferromagnetic and spin density wave phases. There exists a consensus that the mechanisms that generate the superconductivity on systems like cuprates are directly associated to the other, neighbouring phases to the superconductivity. Thanks to that, studying those phases and their coexistence is of utmost importance to the understanding of those systems. The main objective of this work is to analyze the effects of the repulsive coulomb interaction U on the coexistence between superconductivity and charge density wave phases region. The main characteristic of the superconductor phase is the null resistance below a certain temperature, while the charge density wave is characterized by a periodic charge modulation on the lattice. With the intent of perform this study, a BCS-like model was used, which considers both the CDW and superconductivity phases. To be able to study the model, the Green's functions technique was used, alongside the Matsubara's formalism. However, the utilized model does not consider strong correlations. The fact that the Matsubara's formalism is invariant towards correlations allows the introduction of correlations by replacing the normal state uncorrelated Green's function by a new Green's function, obtained through the Hubbard-I approximation. The Hubbard model is traditionally used to study strongly correlated systems. Utilizing the combination from those analytical techniques, together with programs developed in the Fortan 95 language, the effects of U on the superconductor and charge density wave gaps were studied, on their pure and coexistence regime. The main effect of U that was observed is a suppression on both phases, that tends to destroy the coexistence of them. The effect of the second nearest neighbor hopping t1 and U on the gaps was also verified, where both suffered a partial suppression. On the high values of U limit, there is a stabilization of the values of the occupation, which is equivalent to the half-filling regime, that causes U to have a saturation tendency above a certain U value. It has been observed that a rise on the value of U also requires a rise on the V values, to stabilize both phases.eng
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectSupercondutividadepor
dc.subjectCoexistênciapor
dc.subjectCharge density wavepor
dc.subjectCorrelaçõespor
dc.subjectModelo de Hubbardpor
dc.subjectFunções de Greenpor
dc.subjectSuperconductivityeng
dc.subjectCoexistenceeng
dc.subjectCharge density waveeng
dc.subjectCorrelationseng
dc.subjectHubbard modeleng
dc.subjectGreen's functionseng
dc.titleCoexistência de supercondutividade e charge density wave em um regime correlacionadopor
dc.title.alternativeCoexistence of superconductivity and charge density wave in a correlated regimeeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoOs 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.por
dc.contributor.advisor1Calegari, Eleonir João
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6030572534512173por
dc.contributor.referee1Calegari, Eleonir João
dc.contributor.referee2Zimmer, Fabio Mallmann
dc.contributor.referee3Farias , Ricardo Luciano Sonego
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2063280436018791por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentFísicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Físicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Ciências Naturais e Exataspor


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