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Maria Carolina de Oliveira Aguiarhttp://lattes.cnpq.br/3936407003118409Ronald DickmanNatanael de Carvalho CostaEric de Castro e AndradeVivian Vanessa França Hennhttp://lattes.cnpq.br/6091123725961037Nathan Giovanni Andrade Teixeira2024-02-15T13:16:01Z2024-02-15T13:16:01Z2022-04-05http://hdl.handle.net/1843/63963https://orcid.org/0000-0002-7754-6859Estudamos neste trabalho sistemas fortemente correlacionados, desordenados e dopados. A correlação U tratada aqui é entre elétrons que se repelem quando estão num mesmo sítio da rede. A desordem W causa variações nos níveis de energia dos sítios, onde sítios com diferentes energias possuem a mesma probabilidade de ocorrer ao longo da rede. A dopagem delta faz o sistema ter diferentes ocupações eletrônicas. Este trabalho analisa o que ocorre quando U, W e delta atuam simultaneamente em um sistema físico gerando uma pluralidade de fenômenos. A motivação para nosso estudo vem de diferentes resultados experimentais, não sendo analisado um material em específico. É conhecido que materiais como terras raras, actinídeos, metais de transição e seus óxidos possuem forte interação eletrônica local. Para estudar esses materiais pode ser útil acrescentar dopagem, fato que inevitavelmente pode provocar efeitos de desordem no material. Nesses sistemas podem ser encontradas fases líquido de Fermi, isolante de Mott, isolante de Anderson, isolante de bandas e também a combinação dos fenômenos que dão origem às fases citadas, o que nos motiva a fazer uma descrição de como cada parâmetro (U, W e delta) pode ser combinado um com o outro. Com o intuito de considerar tanto a correlação local U quanto a desordem W, trabalhamos com o modelo de Anderson-Hubbard, que leva em conta a energia cinética de elétrons, a interação coulombiana e a desordem na energia dos sítios. A metodologia que usamos no nosso trabalho para resolver o modelo de Anderson-Hubbard é a Teoria de Campo Médio Dinâmico, usada no tratamento de sistemas interagentes, combinada com a Teoria de Meio Típico, usada para tratar desordem. A dopagem pode ser alterada controlando o potencial químico. Nossos resultados se resumem em diagramas de fase de W por delta para diferentes valores de U, tendo dados calculados numericamente e analiticamente. Nós observamos uma transição do metal para um isolante de Anderson-Mott ao aumentar a desordem para todas as interações. Para interação fraca e pequena dopagem, o isolante de Anderson-Mott tem propriedades similares às encontradas quando há semipreenchimento. Em particular, essa fase é caracterizada pela presença de sítios vazios. Se a dopagem ou a interação crescem, a fase isolante de Anderson-Mott passa a ter propriedades diferentes para uma desordem pequena ou intermediária. Essa fase ocupa grande parte do diagrama de fase no regime de forte correlação e é caracterizada pela ausência de sítios vazios da rede. Assim, nosso trabalho contribuiu para um melhor entendimento a respeito de sistemas interagentes, desordenados e dopados.In this thesis we study strongly correlated electrons systems in the presence of disorder and doping. The correlations treated here, denoted by U, are between electrons that repel each other when they are at the same site. Disorder W causes variations in the onsite energy levels sites with different energies have the same probability of occurring in the lattice. Doping delta causes the system to have different electronic occupancies. It can be changed by controlling the chemical potential. In this work we analyze what occurs when U, W and delta act simultaneously in a physical system, which originates a plurality of phenomena. The motivation for our study comes from different experimental results, and no specific material is analyzed. It is known that materials such as rare earths, actinides, transition metals and their oxides have strong local electronic interaction. To study these materials it can be useful to add doping, which inevitably can cause disorder effects in the material. These systems can be found in different phases such as Fermi liquid, Mott insulator, Anderson insulator, or a phase generated by a combination of phenomena, which motivates us to make a description of how each parameter (U, W and delta) can be combined with each other. To consider both the local correlation U and the disorder W, we work with the Anderson-Hubbard model, which takes into account the kinetic energy of electrons, the Coulomb interaction and the disorder in the onsite energy. The methodology we use to solve the Anderson-Hubbard model is the Dynamical Mean Field Theory, used to treat interacting systems, combined with the Typical Medium Theory, used to treat disorder. Our results are summarized in the phase diagrams of W versus delta for different values of U, built from numerically and analytically calculated data. We observe a transition from a metal to an Anderson-Mott insulator for increasing disorder strength at all interactions. In the weak correlation regime and rather small doping, the Anderson-Mott insulator displays properties which are similar to the ones found at half filling. In particular, this phase is characterized by the presence of empty sites. If we further increase either the doping or the correlation, however, an Anderson-Mott phase of a different kind arises for sharply weaker disorder strength. This phase occupies the largest part of the phase diagram in the strong-correlation regime and is characterized by the absence of the empty sites. Thus, our work has contributed to a better understanding of disorder and doping effects in strongly correlated systems.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas GeraisCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em FísicaUFMGBrasilICX - DEPARTAMENTO DE FÍSICASistemas desordenadosMatéria condensadaForte interação eletrônicaIsolante de MottIsolante de AndersonTransição metal-isolanteLocalização de Anderson e transição metal-isolante em sistemas fortemente interagentes com dopageminfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/63963/2/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD52ORIGINALTeseFormatada _2_.pdfTeseFormatada _2_.pdfapplication/pdf6341111https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/63963/1/TeseFormatada%20_2_.pdf40d7161380f939e842e9d25b1a41c945MD511843/639632024-02-15 10:16:02.023oai:repositorio.ufmg.br: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ório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2024-02-15T13:16:02Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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