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[en] PHYSICS OF STRONGLY CORRELATED AND DISORDERED SYSTEMS / [pt] FÍSICA DE SISTEMAS FORTEMENTE CORRELACIONADOS E DESORDENADOS

LUIS ALBERTO PECHE PUERTAS 15 June 2005 (has links)
[pt] Nesta tese estudamos as propriedades físicas de materiais fortemente correlacionados e desordenados, usando Hamiltonianos modelos para descrevê-los. A tese está dividida em duas partes. Na primeira, estudamos o modelo de Anderson periódico para descrever as propriedades de um isolante Kondo. Em particular tomamos o composto de Ce3Bi4Pt3 como paradigma deste tipo de materiais caracterizados por apresentar um pequeno gap(da ordem dos meV ). Na presença de pequenas concentrações de impurezas metálicas como íons de La substituindo os de Ce, como é o caso da liga (Ce1-xLax)Bi4Pt3, sofre uma transição metal-isolante. O Hamiltoniano de Anderson periódico é resolvido a partir da solução de um único sítio atômico que logo é embebido numa rede de Bethe. Este modelo consegue explicar qualitativamente os resultados experimentais como a resistividade em função da temperatura para diferentes concentrações de íons de La, assim como as propriedades óticas do sistema puro. A influência da localização de Anderson nesta transição é analisada a partir do estudo da condutividade elétrica do sistema. A segunda parte está dedicada ao estudo das propriedades de sistemas descritos pelo Hamiltoniano de Falicov- Kimball, largamente utilizado para estudar fenômenos como a transição de valência e metal- isolante, também em compostos de Metais de Transição e Terras Raras. Neste modelo, o caráter destas transições ainda não está bem estabelecido já que o resultado é muito dependente da aproximação utilizada. Utilizamos o Hamiltoniano de Falicov-Kimball sem spin onde a banda de condução é tratada de forma exata já que mostramos a sua equivalência com o problema de uma liga. Os estados f são resolvidos em forma aproximada a partir da equação de movimento, aproximação que chamamos de Aproximação do Estreitamento Dinâmico(AED). Estudamos as propriedades eletrônicas como a ocupação dos estados localizados em função da energia local. Também neste caso, analisamos um sistema desordenado estudando o contraponto entre a correlação eletrônica e a desordem. As diferentes fases que aparecem no sistema como, metálica, isolante de Anderson e de Mott são investigadas em função dos parâmetros que definem o sistema. / [en] In this thesis we study the properties of strongly correlated and disordered materials, using model Hamiltonians to describe them. The thesis is divided in two parts. The first one studies the periodic Anderson model used to describe the properties of a Kondo insulator. In particular we take Ce3Bi4Pt3 as a paradigmatic compound, characterized by a small gap(of the order of meV ). For small concentration of metallic impurities, ions of La substituting Ce, the alloy (Ce1-xLax)Bi4Pt3 suffers a metal- insulator transition. The periodic Anderson Hamiltonian is solved using the atomic solution that is embedded into a Bethe lattice. This model explains the experimental results as the resistivity as a function of temperature for different concentrations of ions of La, as well as, the optical properties of the pure system. The Anderson localization is analyzed studying the electric conductivity of the system. The second part of the thesis is dedicated to study the property of a system described by the Falicov- Kimball Hamiltonian. This Hamiltonian has been used to study the valence and metal-insulator transitions in Transitions Metal and Rare Earth compounds. In this model, the character of these transitions is still not well understood, since it is very dependent of the approximation used. We study the Falicov-Kimball Hamiltonian without spin. The conduction band is exactly described since we show its equivalence with the problem of an alloy. The f states are studied using the equation of motion for the Green functions, decoupling them in a way defined as the Dynamic Narrowing Approximation(DNA). We study the occupation of the local states as a function of energy and other electronic properties. For an alloy the interplay between the electronic correlation and disorder is analized. The different phases that appear in the system, as metallic and Anderson and Mott insulating, are investigated as a function of the parameters that define the system.

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