Випуски УФМ »  Том 13, випуск 2

Самоузгоджений модель теорії сильного зв’язку електронних кореляцій у невпорядкованих кристалах

С. П. Репецький, О. В. Третяк, І. Г. Вишива­на, В. В. Шастун

Київський національний університет імені Тараса Шевченка, вул. Володимирська, 60, 01033 Київ, Україна

Отримана: 15.03.2012. Завантажити: PDF

Розвинено методу опису електронних кореляцій у невпорядкованих кристалах, що базується на Гамільтоніяні багаточастинкової системи та діяграмній техніці для розрахунку Ґрінових функцій. Електронні стани системи описано в рамках самоузгодженого багатозонного моделю сильного зв’язку. Враховано процеси розсіяння електронів на потенціялах йонних кістяків різного сорту та коливаннях кристалічної ґратниці. Запропоновано послідовну методу врахування далекосяжної Кульонової взаємодії електронів на різних вузлах ґратниці. Одержано кластерне розвинення для густини станів, вільної енергії та електропровідности невпорядкованої системи. Показано, що внески процесів розсіяння елементарних збуджень на кластерах зменшуються зі збільшенням числа вузлів у кластері за деяким малим параметром. Точність розрахунку визначається точністю перенормування вершинних частин масових операторів електрон-електронної і електрон-фононної взаємодій та малим параметром кластерного розвинення. З’ясовано природу спін-залежного електронного транспорту вуглецевих нанорурок з атомами хрому, адсорбованими на поверхні. Показано, що величина спін-залежного транспорту пов’язана з відносним зсувом у зовнішньому магнетному полі енергетичних рівнів електронів (Кульоновими щілинами, що виникають в області рівня Фермі) для різних проєкцій спіну.

Ключові слова: модель самоузгодженого сильного зв'язку, електронні кореляції, доповані атомами Cr вуглецеві нанорурки, енергетичний спектер електронів і фононів, електропровідність, спінова поляризація електричного струму.

PACS: 63.20.K-, 71.15.Ap, 71.20.Tx, 71.27.+a, 72.10.-d, 72.25.-b, 73.63.Fg

Citation: S. P. Repetsky, O. V. Tretyak, I. G. Vyshivanaya, and V. V. Shastun, Self-Consistent Model of Strong Coupling Theory of Electron Correlations in Disordered Crystals, Usp. Fiz. Met., 13, No. 2: 189—223 (2012), doi: 10.15407/ufm.13.02.189

Цитована література (38)  
  1. W. A. Harrison, Pseudopotentials in the Theory of Metals (New York: Benjamin: 1966).
  2. D. Vanderbilt, Phys. Rev. B, 41, No. 11: 7892 (1985). Crossref
  3. K. Laasonen, R. Car, C. Lee, and D. Vanderbilt, Phys. Rev. B, 43, No. 8: 6796 (1991). Crossref
  4. P. E. Blochl, Phys. Rev. B, 50, No. 24: 17953 (1994). Crossref
  5. G. Kresse and D. Joubert, Phys. Rev. B, 59, No. 3: 1758 (1999). Crossref
  6. J. P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett., 77, No. 18: 3865 (1996). Crossref
  7. J. Tao, J. P. Perdew, V. N. Staroverov, and G. E. Scuseria, Phys. Rev. Lett., 91, No. 14: 146401 (2003). Crossref
  8. J. P. Perdew, S. Kurth, A. Zupan, and P. Blaha, Phys. Rev. Lett., 82, No. 12: 2544 (1999). Crossref
  9. J. P. Perdew, A. Ruzsinszky, G. I. Csonka, L. A. Constantin, and J. Sun, Phys. Rev. Lett., 103, No. 2: 026403 (2009); ibidem, 106, No. 17: 179902 (2011).
  10. J. Sun, M. Marsman, G. I. Csonka, A. Ruzsinszky, P. Hao, Y.-S. Kim, G. Kresse, and J. P. Perdew, Phys. Rev. B, 84, No. 3: 035117 (2011). Crossref
  11. V. V. Ivanovskaya, C. Köhler, and G. Seifert, Phys. Rev., 75, No. 7: 075410 (2007). Crossref
  12. D. Porezag, T. Frauenheim, T. Köhler, G. Seifert, and R. Kascher, Phys. Rev. B, 51, No. 19: 12947 (1995). Crossref
  13. M. Elstner, D. Porezag, G. Jungnickel, J. Elsner, M. Haugk, Th. Frauenheim, S. Suhai, and G. Seifert, Phys. Rev. B, 58, No. 11: 7260 (1998). Crossref
  14. C. Köhler, G. Seifert, U. Gerstmann, M. Elstner, H. Overhof, and Th. Frauenheim, Phys. Chem. Chem. Phys., 3, No. 23: 5109 (2001). Crossref
  15. V. V. Ivanovskaya and G. Seifert, Solid State Commun., 130, No. 3–4: 175 (2004). Crossref
  16. V. V. Ivanovskaya, T. Heine, S. Gemming, and G. Seifert, phys. status solidi (b), 243, No. 8: 1757 (2006). Crossref
  17. A. Enyaschin, S. Gemming, T. Heine, G. Seifert, and L. Zhechkov, Phys. Chem. Chem. Phys., 8, No. 28: 3320 (2006). Crossref
  18. J. C. Slater and G. F. Koster, Phys. Rev., 94, No. 6: 1498 (1954). Crossref
  19. R. R. Sharma, Phys. Rev. B, 19, No. 6: 2813 (1979). Crossref
  20. J. B. Staunton, S. S. A. Razee, M. F. Ling, D. D. Johnson, and F. J. Pinski, J. Phys. D: Appl. Phys., 31, No. 19: 2355 (1998). Crossref
  21. S. S. A. Razee, J. B. Staunton, B. Ginatempo, E. Bruno, and F. J. Pinski, J. Phys.: Condens. Matter, 13, No. 38: 8565 (2001). Crossref
  22. W. Kohn and L. J. Sham, Phys. Rev., 140, No. 4A: 1133 (1965). Crossref
  23. R. O. Jones and O. Gunnarsson, Rev. Mod. Phys., 61, No. 3: 689 (1989). Crossref
  24. G. M. Stocks, W. M. Temmerman, and B. L. Gyorffy, Phys. Rev. Lett., 41, No. 5: 339 (1978). Crossref
  25. G. M. Stocks, and H. Winter, Z. Phys. B, 46: 95 (1982). Crossref
  26. D. D. Johnson, D. M. Nicholson, F. J. Pinski, B. L. Gyorffy, and G. M. Stocks, Phys. Rev. B, 41, No. 14: 9701 (1990). Crossref
  27. R. V. Chepulskii and W. H. Butler, Phys. Rev. B, 72, No. 13: 134205 (2005). Crossref
  28. S. P. Repetsky and T. D. Shatnii, Theor. Math. Phys., 131, No. 3: 832 (2002). Crossref
  29. A. A. Abrikosov, L. P. Gorkov, and I. E. Dzyaloshinski, Methods of Quantum Field Theory in Statistical Physics (Eds. R. A. Silverman) (Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice-Hall: 1963).
  30. D. N. Zubarev, Nonequilibrium Statistical Thermodynamics (Eds. P. Gray and P. J. Shepherd) (New York: Consultants Bureau: 1974).
  31. F. Ducastelle, J. Phys. C, 7, No. 10: 1795 (1974). Crossref
  32. V. F. Los’ and S. P. Repetsky, J. Phys.: Condens. Matter, 6, No. 9: 1707 (1994). Crossref
  33. R. Kubo, J. Phys. Soc. Japan, 12, No. 6: 570 (1957). Crossref
  34. E. P. Wigner, Group Theory (New York–London: Academic Press: 1959).
  35. J. C. Slater, Quantum Theory of Molecules and Solids. Vol. 1 (New York: McGraw-Hill: 1963).
  36. C. Yang, J. Zhao, and J. P. Lu, Phys. Rev. Lett., 90, No. 25: 257203 (2003). Crossref
  37. C. Yang, J. Zhao, and J. P. Lu, Nano Lett., 4, No. 4: 561 (2004). Crossref
  38. E. Durgun and S. Ciraci, Phys. Rev. B, 74, No. 12: 125404 (2006). Crossref
Цитується (1)
  1. S. P. Repetskii, I. G. Vyshivanaya, V. A. Skotnikov and A. A. Yatsenyuk, Phys. Metals Metallogr. 116, 336 (2015).

© 2013–2018 «ІМФ НАН України»