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Type: TESE
Title: Cálculos numéricos de sistemas eletrônicos desordenados correlacionados
Title Alternative: Numerical calculations in disordered strongly correlated electronic systems
Author: Andrade, Eric de Castro e
Advisor: Miranda, Eduardo, 1963-
Miranda, Eduardo, 1955-
Abstract: Resumo: Sistemas eletrônicos fortemente correlacionados desordenados possuem dois mecanismos básicos para a localização eletrônica e a subsequente destruição do estado metálico: o de Mott (causado pela interação elétron-elétron) e o de Anderson (causado pela desordem). Nesta tese, estudamos como estes mecanismos competem dentro da fase metálica e também como afetam o comportamento crítico do sistema, empregando uma generalização para o caso desordenado do cenário de Brinkman-Rice para a transição de Mott. Investigamos os efeitos de desordem fraca e moderada sobre a transição metal-isolante de Mott a T = 0 em duas dimensões. Para desordem sucientemente baixa, a transição mantém sua característica do tipo Mott, na qual temos os pesos de quasipartícula Zi indo a zero na transição e uma forte blindagem da desordem na região crítica. Em contraste com o comportamento encontrado para d = 8 , no nosso caso as flutuações espaciais dos pesos de quasipartícula são fortemente amplificadas próximo à transição de Mott de tal forma que eles adquirem uma distribuição do tipo lei de potência P (Z) ~ Z a-1 ,com a --> 0 na transição. Tal comportamento altera completamente as características desta transição com relação ao caso limpo, e é um indício robusto da emergência de uma fase de Griffiths eletrônica precedendo a transição metal-isolante de Mott, com uma fenomenologia surpreendentemente similar àquela do "ponto fixo de desordem infinita" encontrada em magnetos quânticos. Uma consequência imediata dessas novas características introduzidas pela desordem é que estados eletrônicos próximos à superfície de Fermi tornam-se mais homogêneos na região crítica, ao passo que estados com maiores energias têm o comportamento oposto: eles apresentam uma grande inomogeneidade precisamente nas vizinhanças da transição de Mott. Sugerimos que uma desordem efetiva dependente da interação é uma característica comum a todos os sistemas de Mott desordenados. Estudamos também como os efeitos bem conhecidos das oscilações de longo alcance de Friedel são afetados por fortes correlações eletrônicas. Primeiramente, mostramos que sua amplitude e alcance são consideravelmente suprimidos em líquidos de Fermi fortemente renormalizados. Posteriormente, investigamos o papel dos espalhamentos elásticos e inelásticos na presença dessas oscilações. Em geral, nossos resultados analíticos mostram que um papel proeminente das oscilações de Friedel é relegado a sistemas fracamente interagentes. Abordamos, por m, os efeitos das interações sobre o isolante de Anderson em uma dimensão. Construímos a função de escala ß (g) e mostramos que a escala de "crossover" g *, que marca a transição entre o regime ôhmico e o localizado da condutância, é renormalizada pelas interações. Como consequência, embora não haja a emergência de estados verdadeiramente estendidos, o regime ôhmico de g estende-se agora por uma região consideravelmente maior do espaço de parâmetros.

Abstract: Disordered strongly correlated electronic systems have two basic routes towards localization underlying the destruction of the metallic state: the Mott route (driven by electron-electron interaction) and the Anderson route (driven by disorder). In this thesis, we study how these two mechanisms compete in the metallic phase, and also how they change the critical behavior of the system, within a generalization to the disordered case of the Brinkman-Rice scenario for the Mott transition. We investigate the effects of weak to moderate disorder on the Mott metal-insulator transition at T = 0 in two dimensions. For sufficiently weak disorder, the transition retains the Mott character, as signaled by the vanishing of the local quasiparticle weights Zi and strong disorder screening at criticality. In contrast to the behavior in d = 8, here the local spatial fluctuations of quasiparticle parameters are strongly enhanced in the critical regime, with a distribution function P(Z) ~ Z a-1 and a --> 0 at the transition. This behavior indicates the robust emergence of an electronic Griffiths phase preceding the MIT, in a fashion surprisingly reminiscent of the " Infinite Randomness Fixed Point" scenario for disordered quantum magnets. As an immediate consequence of these new features introduced by disorder, we have that the electronic states close to the Fermi energy become more spatially homogeneous in the critical region, whereas the higher energy states show the opposite behavior: they display enhanced spatial inhomogeneity precisely in the close vicinity to the Mott transition. We suggest that such energy-resolved disorder screening is a generic property of disordered Mott systems. We also study how well-known effects of the long-ranged Friedel oscillations are affected by strong electronic correlations. We first show that their range and amplitude are signifficantly suppressed in strongly renormalized Fermi liquids. We then investigate the interplay of elastic and inelastic scattering in the presence of these oscillations. In the singular case of two-dimensional systems, we show how the anomalous ballistic scattering rate is conned to a very restricted temperature range even for moderate correlations. In general, our analytical results indicate that a prominent role of Friedel oscillations is relegated to weakly interacting systems. Finally, we discuss the effects of correlations on the Anderson insulator in one dimension. We construct the scaling function ß(g) and we show that the crossover scaling g*, which marks the transition between the ohmic and the localized regimes of the conductance, is renormalized by the interactions. As a consequence, we show that, although truly extend states do not emerge, the ohmic regime covers now a considerably larger region in the parameter space.
Subject: Transições metal-isolante
Sistemas eletrônicos fortemente correlacionados
Sistemas desordenados
Comportamento não-líquido de Fermi
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2010
Appears in Collections:IFGW - Dissertação e Tese

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