FK120 Fyzika silně korelovaných elektronových systémů

Přírodovědecká fakulta
jaro 2020
Rozsah
2/1/0. 3 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.
Vyučující
Mgr. Jiří Chaloupka, Ph.D. (přednášející)
prof. Mgr. Dominik Munzar, Dr. (přednášející)
Garance
prof. Mgr. Dominik Munzar, Dr.
Ústav fyziky kondenzovaných látek - Fyzikální sekce - Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: Mgr. Jiří Chaloupka, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav fyziky kondenzovaných látek - Fyzikální sekce - Přírodovědecká fakulta
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.
Cíle předmětu
Výklad nejjednodušších modelů používaných v teorii silně korelovaných systémů doprovázený příklady experimentálních dat (fázových diagramů apod.) oxidových materiálů se silně korelovanými elektrony. Absolvování kurzu by studentům mělo přinést základní orientaci v problematice a představu o významných otevřených problémech.
Osnova
  • 1. Lokalizované a itinerantní elektrony v pevných látkách
  • 2. Hubbardův model s jedním orbitalem
  • 3. Několik pohledů na Mottův přechod
  • 4. Vybraná variační řešení problému daného Hubbardovým hamiltoniánem: antiferomagnet Slaterova typu, Gutzwillerův ansatz a Gutzwillerova aproximace
  • 5. Případy, kdy je Hubbardovo U mnohem větší než šířka pásu: odvození Heisenbergova hamiltoniánu, řešení s antiferomagnetickým uspořádáním a jejich stabilita/nestabilita
  • 6. t-J model: renormalizace děr spinovými fluktuacemi, párové korelace: variační ansatz tvaru RVB ("resonating valence bond") a Andersonovy představy o supravodivosti v kuprátech
  • 7. Hubbardův model s více orbitaly: lokální korelace (odvození z Coulombovy interakce), řešení pro izolovaný iont, multipletová struktura
  • 19 krystalové pole a snímání orbitalové degenerace, přeskoky elektronů mezi ionty s přihlédnutím k orbitalovému stupni volnosti
  • 8. Spin-orbitalové modely typu Kugel-Khomskii: ukázka odvození modelu pro vybraný případ, spin-orbitalová uspořádání na úrovni přiblížení středního pole, Goodenoughovo-Kanamoriho-Andersonovo pravidlo
  • 9. Příklady z fyziky oxidů přechodových kovů: manganáty (dvojitá výměna a Jahnův-Tellerův jev), KCuF3 (orbitalové uspořádání a redukce dimenze), kobaltáty (mísení spinových stavů), iridáty (spin-orbitální interakce a exotický magnetismus)
  • 10. Dynamická teorie středního pole (DMFT): základní ideje přístupu DMFT, pásová struktura na úrovni DFT, numerické přístupy k řešení lokálního problému příměsi
Literatura
  • D. I. Khomskii: Transition Metal Compounds, Cambridge University Press, Cambridge, 2014
  • P. Fazekas: Lecture notes on electron correlation and magnetism, World Scientific, Singapore, 1999
  • P. Fulde: Electron correlations in molecules and solids, Springer, Berlin, 1995

  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/jaro2020/FK120