A microscopia de varredura por tunelamento (MVT) é uma nova maneira de se observar experimentalmente o efeito Kondo. Quando uma concentração de átomos é adicionada a um meio metálico (metal hospedeiro), a corrente de tunelamento passa a depender de fatores de origem não geométrica. O rearranjo das cargas dentro do volume metálico (oscilações de Friedel) e o espalhamento de spins eletrônicos (efeito Kondo), devido a introdução de impurezas, mudam o valor da corrente e influenciam o levantamento da topografia do espécime examinado. Esses fatores devem ser considerados para que a topografia gerada seja condizente com a topografia verdadeira. Utilizamos como modelo teórico para descrição desse sistema, o modelo de Anderson de uma impureza para simular o espécime examinado e uma banda de condução livre para representar os elétrons da agulha metálica do microscópio. Nossa abordagem usa a fórmula de Kubo para o cálculo da corrente de tunelamento, supondo Hamiltoniano de tunelamento como perturbação e o potencial elétrico no regime linear. Apresentamos inicialmente um estudo para o Modelo do Nível Ressonante, isto é, o modelo de Anderson sem correlação, com o objetivo de demonstrar a precisão do método do Grupo de Renormalização Numérico. Em seguida, analisamos o Modelo de Anderson correlacionado. Os resultados tanto para a condutância em função da distância entre ponta e impureza a temperatura fixa, como para condutância em função da temperatura e distância fixa, permitem interpretação física transparente desde que levem em conta a ressonância de Kondo na densidade espectral. / The scanning tunneling microscopy (STM) is a new way to observe experimentally the Kondo effect. When a concentration of atoms id added to a sample (host metal), the tunneling current begins to depend on other non-geometric factors. The rearrangement of charges in the metallic bulk (Friedel oscillations) and the electronic spin scattering (Kondo effect), due to the presence of impurities, change the current value and affect the sample´s topography. These factors must be considered in order to make a correspondence between the generated topography with the true one. As a theoretical description of the system, we use the single impurity Anderson model to simulate the examined sample and a free conduction band to represent the electrons of the microscope metallic tip. Our treatment uses the Kubo formula to calculate the tunneling current, assuming the tunneling Hamiltonian as a perturbation and the electric potential in the linear regime. We initially present a study of the Resonant Level Model, i.e, the Anderson model without correlaction, to show the accuary of the Numerical Renormalization Group procedure. In the next step, we analyse the correlated Anderson model. The dependence of the conductance on tip-impurity distance, at constant temperature, and its dependence on temperature for constant tip-impurity distance, allow a clear physical interpretation after taking into account the Kondo resonance in the spectral density.

Submitted by YURI POLICEI MARQUES null (yurimarques111@gmail.com) on 2016-03-16T13:32:59Z No. of bitstreams: 1 Thesis_Yuri.pdf: 5717547 bytes, checksum: 01fcb3125bd18e6cdbca67bc795b6088 (MD5) / Approved for entry into archive by Sandra Manzano de Almeida (smanzano@marilia.unesp.br) on 2016-03-16T18:19:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 marques_yp_me_ilha.pdf: 5717547 bytes, checksum: 01fcb3125bd18e6cdbca67bc795b6088 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-16T18:19:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 marques_yp_me_ilha.pdf: 5717547 bytes, checksum: 01fcb3125bd18e6cdbca67bc795b6088 (MD5) Previous issue date: 2016-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Exploramos teoricamente a emergência de estados ligados no contínuo (BICs: bound states in the continuum) em um sistema formado por duas impurezas situadas em lados opostos da folha de grafeno e colineares com o centro da célula hexagonal, onde ambas impurezas estão acopladas aos seis carbonos desta mesma célula, ou ainda acopladas a apenas um átomo fantasma, localizado no centro da célula, que simula os seis carbonos. Verificamos que nesta configuração a densidade local de estados, perto dos pontos de Dirac, exibe aspectos característicos: i) uma densidade de estados com dependência cúbica na energia em vez da dependência linear do grafeno puro, assim como encontrado no New J. Phys. 16, 013045 (2014) e ii) a formação de BICs como consequência de uma interferência Fano destrutiva assistida por uma correlação de Coulomb nas impurezas. Para a geometria em que as impurezas estão colineares com um átomo de carbono, observamos ausência de BICs. / We explore theoretically the formation of bound states in the continuum (BICs) in graphene hosting two collinear adatoms situated at different sides of the sheet and at the center of the hexagonal cell, where a phantom atom of a fictitious lattice emulates the six carbons of the cell. We verify that in this configuration the local density of states (LDOS) near the Dirac points exhibits two characteristic features: i) the cubic dependence on energy instead of the linear one for graphene as found in New J. Phys. 16, 013045 (2014) and ii) formation of BICs as aftermath of a Fano destructive interference assisted by the Coulomb correlations in the adatoms. For the geometry where adatoms are collinear to carbon atoms, we report absence of BICs.

Orientador: Antonio Carlos Ferreira Seridonio / Resumo: Exploramos teoricamente a emergência de estados ligados no contínuo (BICs: bound states in the continuum) em um sistema formado por duas impurezas situadas em lados opostos da folha de grafeno e colineares com o centro da célula hexagonal, onde ambas impurezas estão acopladas aos seis carbonos desta mesma célula, ou ainda acopladas a apenas um átomo fantasma, localizado no centro da célula, que simula os seis carbonos. Verificamos que nesta configuração a densidade local de estados, perto dos pontos de Dirac, exibe aspectos característicos: i) uma densidade de estados com dependência cúbica na energia em vez da dependência linear do grafeno puro, assim como encontrado no New J. Phys. 16, 013045 (2014) e ii) a formação de BICs como consequência de uma interferência Fano destrutiva assistida por uma correlação de Coulomb nas impurezas. Para a geometria em que as impurezas estão colineares com um átomo de carbono, observamos ausência de BICs. / Abstract: We explore theoretically the formation of bound states in the continuum (BICs) in graphene hosting two collinear adatoms situated at different sides of the sheet and at the center of the hexagonal cell, where a phantom atom of a fictitious lattice emulates the six carbons of the cell. We verify that in this configuration the local density of states(LDOS) near the Dirac points exhibits two characteristic features: i) the cubic dependence on energy instead of the linear one for graphene as found in New J. Phys. 16, 013045 (2014) and ii) formation of BICs as aftermath of a Fano destructive interference assisted by the Coulomb correlations in the adatoms. For the geometry where adatoms are collinear to carbon atoms, we report absence of BICs. / Mestre

A microscopia de varredura por tunelamento (MVT) é uma nova maneira de se observar experimentalmente o efeito Kondo. Quando uma concentração de átomos é adicionada a um meio metálico (metal hospedeiro), a corrente de tunelamento passa a depender de fatores de origem não geométrica. O rearranjo das cargas dentro do volume metálico (oscilações de Friedel) e o espalhamento de spins eletrônicos (efeito Kondo), devido a introdução de impurezas, mudam o valor da corrente e influenciam o levantamento da topografia do espécime examinado. Esses fatores devem ser considerados para que a topografia gerada seja condizente com a topografia verdadeira. Utilizamos como modelo teórico para descrição desse sistema, o modelo de Anderson de uma impureza para simular o espécime examinado e uma banda de condução livre para representar os elétrons da agulha metálica do microscópio. Nossa abordagem usa a fórmula de Kubo para o cálculo da corrente de tunelamento, supondo Hamiltoniano de tunelamento como perturbação e o potencial elétrico no regime linear. Apresentamos inicialmente um estudo para o Modelo do Nível Ressonante, isto é, o modelo de Anderson sem correlação, com o objetivo de demonstrar a precisão do método do Grupo de Renormalização Numérico. Em seguida, analisamos o Modelo de Anderson correlacionado. Os resultados tanto para a condutância em função da distância entre ponta e impureza a temperatura fixa, como para condutância em função da temperatura e distância fixa, permitem interpretação física transparente desde que levem em conta a ressonância de Kondo na densidade espectral. / The scanning tunneling microscopy (STM) is a new way to observe experimentally the Kondo effect. When a concentration of atoms id added to a sample (host metal), the tunneling current begins to depend on other non-geometric factors. The rearrangement of charges in the metallic bulk (Friedel oscillations) and the electronic spin scattering (Kondo effect), due to the presence of impurities, change the current value and affect the sample´s topography. These factors must be considered in order to make a correspondence between the generated topography with the true one. As a theoretical description of the system, we use the single impurity Anderson model to simulate the examined sample and a free conduction band to represent the electrons of the microscope metallic tip. Our treatment uses the Kubo formula to calculate the tunneling current, assuming the tunneling Hamiltonian as a perturbation and the electric potential in the linear regime. We initially present a study of the Resonant Level Model, i.e, the Anderson model without correlaction, to show the accuary of the Numerical Renormalization Group procedure. In the next step, we analyse the correlated Anderson model. The dependence of the conductance on tip-impurity distance, at constant temperature, and its dependence on temperature for constant tip-impurity distance, allow a clear physical interpretation after taking into account the Kondo resonance in the spectral density.