Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2014-08-15T14:25:56Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Francisco Manoel Bezerra e Rocha.pdf: 738392 bytes, checksum: a00ec5827bbe61c7fe8f36e3b2be9973 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-15T14:25:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Francisco Manoel Bezerra e Rocha.pdf: 738392 bytes, checksum: a00ec5827bbe61c7fe8f36e3b2be9973 (MD5) Previous issue date: 2012-06-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / We apply the perturbative eld-theoretical renormalization group (RG) implemented within an approach which considers the calculation for the e ective couplings up to one loop and the computation of the self-energy up to two loops of the single-impurity Anderson model with particle-hole symmetry. To this end, we follow Feynman's diagrammatic method applied to the model and we begin our analysis by calculating the so-called vertex corrections up to one loop. The e ect of correlations on the single-particle excitations is viewed most clearly by means of the computation of the self-energy and its closely-related quantity: the quasiparticle weight. Moreover, to determine the nature of the ground state of the model, we also perform the RG calculation of the so-called uniform spin susceptibility. Then we apply the RG technique, adapting it conveniently to our problem at hand. The next step consists of deriving analytically and solving numerically the coupled di erential RG ow equations for the e ective couplings, the quasiparticle weight and the uniform spin susceptibility. We show that our results agree qualitatively with other analytical works available in the literature, such as, e.g., the functional RG. To benchmark our method, we compare our results with Wilson's numerical RG data. This latter method provides highly accurate numerical results for the quantities analyzed here and, for this reason, it will be an important check for our analytical method. Since the eldtheoretical RG turns out to be a exible technique and also simpler to be implemented at higher orders if compared to some versions of the functional RG method, we argue here that the present methodology could potentially o er a possible alternative to other analytic RG methods to describe eletronic correlations within the single-impurity Anderson model. / Nesta dissertação, aplicamos o método do grupo de renormalização (GR) perturbativo construído a partir de uma abordagem mista que mescla um cálculo até um loop para os acoplamentos efetivos e um cálculo até dois loops para a auto-energia do modelo de Anderson de uma impureza com simetria partícula-buraco. Para isso, utilizamos o método diagramático de Feynman aplicado ao modelo e iniciamos nossa análise calculando todos os chamados diagramas de correção ao vértice até um loop. Os efeitos de correlação nas excitações de uma partícula são vistos mais claramente por meio do cálculo da auto-energia e de uma quantidade física diretamente relacionada que é o peso da quasipartícula. Além disso, para determinarmos a natureza do estado fundamental desse modelo, efetuamos também o cálculo de GR da chamada susceptibilidade uniforme de spin. Desenvolveremos, em seguida, a técnica do GR, adaptando-a convenientemente ao nosso problema de interesse. O próximo passo consistiu em derivar analiticamente e então resolver numericamente as equações diferenciais acopladas para os acoplamentos efetivos, o peso da quasipartículas e a susceptibilidade uniforme de spin. Mostramos que os nossos resultados concordam qualitativamente com outros trabalhos analíticos disponíveis na literatura como, por exemplo, o método do grupo de renormalizalização funcional. Procuramos também comparar nossos resultados com o chamado método do GR numérico de Wilson. Esse é o último método fornece resultados numéricos altamente precisos para as grandezas aqui calculadas em nosso modelo, de modo que essa técnica serviria como uma referência-padrão para nossa abordagem analítica. Nesse sentido, como o método do GR de teoria de campos se revela uma técnica flexível e mais simples de ser utilizada em cálculos perturbativos de ordens superiores se comparada com algumas implementações do método do grupo de renormalização funcional, vamos argumentar que a presente metodologia do GR pode oferecer uma abordagem analítica alternativa para descrever as correlações eletrônicas contidas no modelo de Anderson de uma impureza

Orientadores: Roberto Eugenio Lagos Monaco, Guillermo Gerardo Cabrera Oyarzun / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-04T08:16:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ChavesNeto_AntonioMaiadeJesus_D.pdf: 1164069 bytes, checksum: a0ef564c6eb492fa671d7430fad4221a (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: O Hamiltoniano do modelo de Anderson para duas impurezas é estudado via um desacoplamento das funções de Green. Neste caso resulta ser equivalente a aproximação de potencial coerente (CPA) que também, neste caso, coincide com a aproximação Hubbard-I. Consideram-se todos os termos de interação impureza-impureza, tanto os denominados termos de um corpo como os de dois corpos. Os parâmetros associados às interações mencionadas acima incluem: repulsão coulombiana intra e intersítio, hopping direto, hopping correlacionado e o termo de troca (exchange). Todos estes são modelados via orbitais atômicos de Slater, e neste caso se considera o modelo mais simples, o caso não degenerado, ou seja, um nível por impureza. Nesta modelagem, incluindo o metal hospedeiro, os parâmetros independentes resultam ser: a constante de hibridização eletrônica impureza-metal, o número de portadores do metal hospedeiro, o vetor de onda de Fermi associado ao mesmo, a largura dos orbitais atômicos das impurezas e a distância impureza-impureza. Para o caso particular de temperatura nula e no regime denominado de banda semicheia (a metade dos níveis das impurezas são preenchidos considerando os valores esperados) são calculadas as densidades espectrais (densidade de estados) associadas às impurezas, as funções de correlações de spin e carga, suscetibilidades magnéticas e de carga, e a energia de correlação associada as impurezas. Os resultados são discutidos no contexto dos modelos já a existentes na literatura, assim como os casos limites para os quais existem resultados exatos. Os resultados encontrados estão de acordo com os casos limites conhecidos e são interessantes. Mostram também a importância de se considerar todas as interações impureza-impureza, fato negligenciado até agora na literatura / Abstract: We study the two impurity Anderson Model Hamiltonian via a Greens function decoupling scheme. This case turns out to be equivalent to the Coherent Potential Approximation (CPA) and furthermore equivalent to the Hubbard-I approximation. We consider all one and two body impurity-impurity interactions. The parameters associated to the latter include: the intra and intersite Coulomb repulsion, direct (band) hopping, correlated hopping and the exchange term. All of the above are modeled via Slater atomic orbitals, and here we consider the simplest model, non degenerate single impurity level. Including the host metal the resulting independent parameters are: The impurity-metal hybridization constant, the metal host carrier density, the associated Fermi wavevector, the atomic orbital width and the impurity-impurity distance. For the zero temperature case and in the so called band half called regime (impurities levels half called, in the mean) we compute the impurities spectral densities (density of states), spin and charge correlation functions, their respective susceptibilities and the correlation energy. We discuss our results considering the existing literature as well as the exact results for particular limiting cases. Our results agree with the latter and also yield interesting consequences, among others: the importance of including all impurity-impurity interactions, hitherto not considered. / Doutorado / Física da Matéria Condensada / Mestre em Física

Orientador: Eduardo Miranda / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-09-24T13:52:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HerazoWarnes_JesusMaria_D.pdf: 4836710 bytes, checksum: 5b7290f1db20bc31b153f3e7202fff39 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A questão da natureza das transições de fases de sistemas de redes de bósons tem se tornado cada vez mais urgente à vista da capacidade de carregamento de átomos ultrafrios em redes ópticas. Nesta tese, tentamos avançar este conhecimento através do estudo de 3 modelos básicos de redes de bósons interagentes. Inicialmente, determinamos o diagrama de fases c as propriedades físicas do modelo bosônico de impureza única de Anderson. Este modelo é interessante tanto em si mesmo quanto por causa de sua relação com outras abordagens teóricas tais como a teoria dinâmica de campo médio bosônica. Usamos como estratégia a inclusão de um pequeno campo externo acoplado ao parâmetro de ordem superfluido, que quebra a simetria global de calibre do modelo. Desta forma, foi possível estudar a transição de condensação de Base-Einstein através do critério de quebra espontânea de simetria global de calibre. Outras quantidades como a ocupação da impureza, o desvio padrão da ocupação e a susceptibilidade com respeito ao campo externo também foram calculadas, caracterizando a transição de fase do modelo. Alguns desses resultados foram comparados com aqueles já obtidos na literatura através do grupo de renormalização numérico. Encontramos bom acordo entre os dois métodos. O segundo estudo realizado nesta tese refere-se ao comportamento crítico do modelo de Bose-Hubbard desordenado através da chamada teoria de campo médio estocástica. O objeto central dessa teoria de campo médio é a distribuição de parâmetros de ordem P(?). Estudos numéricos estabelecem que perto da linha crítica que separa as fases superfluida e vidro de Base do modelo, essa distribuição exibe uma grande região com comportamento de lei de potência P(?) ~ ? ^-(1+ß_c), onde ß_c < 1. Usando esse comportamento como tentativa, obtivemos analiticamente tanto a fronteira de fases quanto o valor do expoente crítico da lei de potência ß_c , encontrando um razoável acordo com os resultados numéricos e avançando o entendimento da natureza da transição de fase específica ao modelo desordenado. Finalmente, o modelo de Bose-Hubbard desordenado para partículas de spin-1 foi estudado dentro da teoria de campo médio estocástica. As distribuições de probabilidade de várias quantidades físicas como o parâmetro de ordem superfluido, o desvio padrão da ocupação por sítio, a fração do condensado, o quadrado do operador de spin, bem como seus valores médios, foram determinados para as três fases do modelo, a saber, o superfluido polar, o isolante de Mott e o vidro de Bose. Uma completa caracterização das propriedades físicas dessas fases e das transições de fase entre elas foi estabelecida / Abstract: The question of the nature of phase transitions of systems of lattice bosons has become increasingly more pressing in view of the capability of loading ultracold atoms in opticallattices. In this thesis we try to advance this understanding through the study of 3 basic models of interacting lattice bosons. Initially, we determined the phase diagram and physical properties of the bosonic singleimpurity Anderson model. This model is interesting both in its own right and because of its relation to other theoretical approaches such as the bosonic dynamical field theory method. We used as strategy the inclusion of a small external field coupled to the superfluid order parameter, which breaks the global gauge symmetry of the model. Thus, it was possible to study the Base-Einstein condensation transition through the criterion of the onset of spontaneous broken global gauge symmetry. Other quantities such as the occupation of the impurity, the standard deviation of the occupation and the susceptibility with respect to the external! Field were calculated characterizing the phase transition in the model. Some of the results were compared with those already reported in the literature, obtained with tic numerical renormalization group. We found good agreement between the two methods. The second study carried out in this thesis concerned the critical behavior of the disordered Bose-Hubbard model within the so-called stochastic mean-field theory. The central object of this mean-field theory is the distribution of order parameters P(?). Numerical studies establish that near the critical line separating the superfluid and Bose glass phases of this model, this distribution shows a wide region of power-law behavior P(?) ~ ? ^-(1+ß_c), where ß_c < 1. Using this behavior as an Ansatz, we obtained analytically both the phase boundary and the value of the critical power-law exponent ß_c, finding a reasonably good agreement with the numerical results and thus shedding new light on the nature of this phase transition specific to disordered model. Finally, the disordered Bose-Hubbard model for spin-1 particles was studied within the stochastic mean-field theory. The probability distributions of various physical quantities, such as the superfluid order parameter, the standard deviation of the occupation per site, the condensate fraction, the square of the spin operator, as well as their average values, were determined for the three phases of the model, namely, the polar superfluid, the Mott insulating and the Bose glass phases. A complete characterization of the physical properties of these phases and the phase transitions between them was then established / Doutorado / Física da Matéria Condensada / Doutor em Ciências