Thesis (Ph.D.)--University of Central Florida, 2009. / Adviser: Michael N. Leuenberger. Includes bibliographical references (p. 104-115).

Nas últimas duas décadas a teoria dos sistemas eletrônicos correlacionados teve enorme progresso, que sustentou o paralelo desenvolvimento da pesquisa experimental dos sistemas de férmions pesados. Dada a complexidade do problema proposto pelas correlações fortes, diversas técnicas complementares de cálculo foram desenvolvidas no período. O presente plano se propõe a explorar uma extensão de uma das mais antigas, a técnica do grupo de renormalização numérico (GRN), tratando perturbativamente o modelo de Kondo para uma impureza magnética em um hospedeiro metálico. É bem conhecido que a expansão perturbativa de propriedades físicas, como a susceptibilidade, em termos do acoplamento de troca diverge logaritmicamente próxima da temperatura de Kondo. A abordagem do GRN para isto considera a transformação discreta, T[HN] = HN+1, onde {HN} é uma seqüência de Hamiltonianos. Neste trabalho, para regularizar a expansão da susceptibilidade, usamos um procedimento alternativo considerando a transformação contínua análoga, T&#948z[HN(z)] = HN(z+&#948z), onde z é um parâmetro arbitrário que generaliza a discretização logarítmica do GRN. Ao contrário do procedimento de Wilson, nós esperamos que este novo procedimento possa ser mais facilmente aplicável a Hamiltonianos mais complexos, complementando a diagonalização numérica. / In the last two decades the theory of electronic correlated systems has had an enormous progress, which has sustained the parallel development of the experimental research in heavy fermion systems. Given the complexity imposed by the strong correlations, several techniques appeared. The present work explores an extension of one of the oldest, the Numerical Renormalization Group (NRG), treating perturbatively the Kondo model for a magnetic impurity in a metallic host. It is well known that perturbative expansion of physical properties, like susceptibility, in terms of the exchange coupling diverges logarithmically near the Kondo temperature. The NRG approach for this consider the discrete transformation, T[HN] = HN+1, where {HN}, is a sequence of Hamiltonians. In this work we use an alternative procedure to regularize the expansion, using an analogous continuum transformation T&#948z[HN(z)] = HN(z+&#948z), where z is an arbitrary parameter which generalizes the NRG logarithmic discretization. Unlike Wilson\'s procedure, we hope this new one can be easily applicable to more complex Hamiltonians, complementing the numerical diagonalization.

Nas últimas duas décadas a teoria dos sistemas eletrônicos correlacionados teve enorme progresso, que sustentou o paralelo desenvolvimento da pesquisa experimental dos sistemas de férmions pesados. Dada a complexidade do problema proposto pelas correlações fortes, diversas técnicas complementares de cálculo foram desenvolvidas no período. O presente plano se propõe a explorar uma extensão de uma das mais antigas, a técnica do grupo de renormalização numérico (GRN), tratando perturbativamente o modelo de Kondo para uma impureza magnética em um hospedeiro metálico. É bem conhecido que a expansão perturbativa de propriedades físicas, como a susceptibilidade, em termos do acoplamento de troca diverge logaritmicamente próxima da temperatura de Kondo. A abordagem do GRN para isto considera a transformação discreta, T[HN] = HN+1, onde {HN} é uma seqüência de Hamiltonianos. Neste trabalho, para regularizar a expansão da susceptibilidade, usamos um procedimento alternativo considerando a transformação contínua análoga, T&#948z[HN(z)] = HN(z+&#948z), onde z é um parâmetro arbitrário que generaliza a discretização logarítmica do GRN. Ao contrário do procedimento de Wilson, nós esperamos que este novo procedimento possa ser mais facilmente aplicável a Hamiltonianos mais complexos, complementando a diagonalização numérica. / In the last two decades the theory of electronic correlated systems has had an enormous progress, which has sustained the parallel development of the experimental research in heavy fermion systems. Given the complexity imposed by the strong correlations, several techniques appeared. The present work explores an extension of one of the oldest, the Numerical Renormalization Group (NRG), treating perturbatively the Kondo model for a magnetic impurity in a metallic host. It is well known that perturbative expansion of physical properties, like susceptibility, in terms of the exchange coupling diverges logarithmically near the Kondo temperature. The NRG approach for this consider the discrete transformation, T[HN] = HN+1, where {HN}, is a sequence of Hamiltonians. In this work we use an alternative procedure to regularize the expansion, using an analogous continuum transformation T&#948z[HN(z)] = HN(z+&#948z), where z is an arbitrary parameter which generalizes the NRG logarithmic discretization. Unlike Wilson\'s procedure, we hope this new one can be easily applicable to more complex Hamiltonians, complementing the numerical diagonalization.

Title: Electron properties of the substituted cerium compounds Author: Milan Klicpera Department: Department of Condensed Matter Physics Supervisor: doc. Mgr. Pavel Javorský Dr. Abstract: The subject of this work is the study of vibron states in tetragonal CeCuAl3 and CePd2Al2 compounds and their development with the substitution of constituent elements. After the preparation of single crystals and polycrystalline samples, the careful chemical and structural characterization was done. The structural, magnetic and superconducting phase transitions in samples were observed and thoroughly investigated. The crucial experiments were performed using the elastic and inelastic neutron scattering techniques leading to the refinement of magnetic structures in CeCuAl3, CePd2Al2 and CePd2Ga2. The energy spectra of substituted Ce(Cu,Al)4 and CePd2(Al,Ga)2 compounds were studied as well allowing to determine the crystal field excitations and their interaction with phonons (vibron states) in these materials. Keywords: cerium internetallic compounds, vibron states, electronic properties, neutron scattering

In this dissertation, we study the most important microscopic aspects that grant molecules such as Single Molecule Magnets (SMMs) their preferential spin direction. We do so by proposing and solving a model that includes correlations between electrons occupying atomic orbitals. In addition, we study the relation between the non-equilibrium electronic transport signatures in a SMM model weakly coupled to a three-terminal single electron transistor device, and the interference features of the SMM model in the presence of a magnetic field. Finally, we investigate the equilibrium transport features in a giant-spin model of a SMM in the Kondo regime. We study how the magnetic field modulation of the energy in a highly anisotropic molecule can affect the conductance of the molecule in the Kondo regime.

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The problem of the two-impurity Kondo problem is studied via the perturbative diagrammatical method. The high-temperature magnetic susceptibility is calculated to fourth order in the coupling constant J for different regimes. The integral equations for the ground state energy are established and solved numerically. The two-stage Kondo effect and corresponding energy scales are found which agree with the scaling results. / Ph. D.

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[pt] Neste trabalho estudamos o transporte eletrônico em nano- estruturas de átomos e moléculas. Utilizando o método das funções de Green, abordamos o problema das interações elétron-elétron e elétron-fônon e seus efeitos na condutância do sistema. Apresentamos um estudo detalhado do regime onde essas duas interações são simultaneamente importantes e mostramos que elas produzem novos efeitos nas propriedades do sistema. Mostramos que no regime de bloqueamento de Coulomb, o desdobramento de Rabi devido á interação elétron-fônon produz um novo efeito na condutância, que denominamos de tunelamento Rabi ressonante assistido por fônons. No regime de Kondo esse desdobramento é responsável por um novo fenômeno, o efeito Kondo de carga não inteira. / [en] In this work we study the electronic transport in atomic and molecular structures. By using the Green´s function method, we address the problem of the electron-electron and electron-phonon interactions and their effects on the conductance of the system. We present a detailed study of the regime where these two interactions are simultaneously important and show that they produce new effects on the properties of the system. In the Coulomb blockadge regime, the Rabi splitting due to the electron- phonon interaction produces a new effect in the conductance of nanosystem, which we called Rabi-assisted ressonant tunneling. In the Kondo regime, this splitting is responsible for a new phenomena, the non integer-charge Kondo effect.

Estudamos o calor específico de um sistema formado por duas impurezas adsorvidas, sem spin, em meio fermiônico (banda de condução do metal) e que contém um buraco (elétron) tunelando entre elas. Modelamos esse sistema por dois níveis acoplados e que sofrem interação Coulombiana com a banda de condução. Através da análise das curvas de calor específico, investigamos a alteração (renormalização) da taxa de tunelamento em função da interação eletrostática entre os elétrons da banda de condução e o buraco tunelante e da separação entre as impurezas. Utilizamos o Hamiltoniano de Kondo de tunelamento para representar esse modelo e usamos o Grupo de Renormalização Numérico para diagonalizá-lo. Analisamos a influência de cada termo do Hamiltoniano na renormalização da taxa de tunelamento e verificamos que a troca de paridade das funções de onda do buraco tunelante e dos elétrons da banda desempenha papel essencial. Encontramos uma expressão que combina a distância entre as impurezas e a interação Coulombiana em um único parâmetro (a), de tal forma que sistemas diferentes mas que apresentam o mesmo a e a mesma taxa de tunelamento livre têm a mesma curva de calor específico. / We calculate the specific heat of the two-spinless impurity coupled to a fermionic bath. The model takes into account the tunneling of a hole between the impurities. The two-level system representing the impurities is coupled electrostatically with the conduction electrons. Through the specific heat curves, we analyse the renormalization of the tunneling rate as a function of the Coulomb interaction and distance between impurities. The Numerical Renormalization Group is used to diagonalize the tunneling Hamiltonian proposed by Kondo. We analyse the role of each term of the Hamiltonian in the renormalization of the bare tunneling rate and we stress the importance of the exchange parity between impurity states and conduction states. Finally, a parameter a, is found which combines the distance between impurities and Coulomb interaction in such a way that every curve is specified only by a and the bare tunneling rate.