Pseudogap e energia cinética de supercondutores não convencionais descritos por um modelo de Hubbard em duas dimensões

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Motta, Giordano Paulo da
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Manancial - Repositório Digital da UFSM
Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/21123
Resumo: In conventional superconductors described by the Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) Theory, the transition from the normal to the superconducting state is accompanied by a reduction in the potential energy and an increase in the kinetic energy. On the other hand, in high-temperature superconductors the potential and the kinetic energies present an unconventional behavior that may be strongly related to the pseudogap phenomena. In this work, the kinetic and potential energies in the superconducting state of the two-dimensional Hubbard model were analyzed. The model is investigated using the Green’s function method within a n-pole approximation, which allows superconductivity with dx2�����y2-wave pairing. In the present scenario, a pseudogap emerges near the anti-nodal points in the Fermi surface, when the strong coupling regime is reached. The results show that in the low doping region, the system enters the strong coupling regime and the opening of a pseudogap is followed by a decrease in the kinetic energy and an increase in the potential energy. A phase diagram of Coulomb interaction U versus the occupation nT is also presented. This phase diagram shows clearly that the pseudogap regime coincides with the strong coupling regime in which the kinetic and potential energies present an unconventional behavior. The analysis of the density of states and the chemical potential showed that the unconventional behavior of the potential and kinetic energies occurs due to the pseudogap emergence in the high occupancy region. It was also observed that the pseudogap emergence, when the occupancy increases, is preceded by a change in the Fermi surface topology, which characterizes a Lifshitz transition. Both the pseudogap and the Lifshitz transition are affected by the next-nearest neighbor hopping t2 (of the Hubbard model). This result is in accordance with recent theoretical and experimental results for the Hubbard model and the cuprates.
id UFSM_e2c6c7187299328a02df3d104e0ccb9d
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsm.br:1/21123
network_acronym_str UFSM
network_name_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository_id_str
spelling Pseudogap e energia cinética de supercondutores não convencionais descritos por um modelo de Hubbard em duas dimensõesPseudogap and kinetic energy of unconventional superconductors described by a two-dimensional Hubbard modelPseudogapSupercondutividade não convencionalModelo de HubbardUnconventional superconductivityHubbard modelCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAIn conventional superconductors described by the Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) Theory, the transition from the normal to the superconducting state is accompanied by a reduction in the potential energy and an increase in the kinetic energy. On the other hand, in high-temperature superconductors the potential and the kinetic energies present an unconventional behavior that may be strongly related to the pseudogap phenomena. In this work, the kinetic and potential energies in the superconducting state of the two-dimensional Hubbard model were analyzed. The model is investigated using the Green’s function method within a n-pole approximation, which allows superconductivity with dx2�����y2-wave pairing. In the present scenario, a pseudogap emerges near the anti-nodal points in the Fermi surface, when the strong coupling regime is reached. The results show that in the low doping region, the system enters the strong coupling regime and the opening of a pseudogap is followed by a decrease in the kinetic energy and an increase in the potential energy. A phase diagram of Coulomb interaction U versus the occupation nT is also presented. This phase diagram shows clearly that the pseudogap regime coincides with the strong coupling regime in which the kinetic and potential energies present an unconventional behavior. The analysis of the density of states and the chemical potential showed that the unconventional behavior of the potential and kinetic energies occurs due to the pseudogap emergence in the high occupancy region. It was also observed that the pseudogap emergence, when the occupancy increases, is preceded by a change in the Fermi surface topology, which characterizes a Lifshitz transition. Both the pseudogap and the Lifshitz transition are affected by the next-nearest neighbor hopping t2 (of the Hubbard model). This result is in accordance with recent theoretical and experimental results for the Hubbard model and the cuprates.Em supercondutores convencionais descritos pela Teoria de Bardeen-Schrieffer-Cooper (BCS), a transição do estado normal para o estado supercondutor é acompanhada por uma redução na energia potencial e um aumento na energia cinética. Em contrapartida, nos supercondutores de alta temperatura, as energias potencial e cinética apresentam um comportamento não convencional que pode estar fortemente relacionado com o fenômeno do pseudogap. No presente trabalho, são analisadas as energias potencial e cinética no estado supercondutor do modelo de Hubbard de duas dimensões. O modelo é investigado usando o método das funções de Green com uma aproximação de n-polos, que permite supercondutividade com paridade de onda dx2y2 . No presente cenário, um pseudogap emerge próximo dos pontos antinodais na superfície de Fermi, quando o regime de forte correlação é atingido. Os resultados mostram que, em uma região de baixa dopagem, o sistema entra no regime de forte correlação e a abertura do pseudogap é seguida por uma diminuição na energia cinética e um aumento na energia potencial. Um diagrama de fase da interação coulombiana U versus a ocupação nT também é apresentado. Esse diagrama de fase mostra claramente que o regime de pseudogap coincide com o regime de forte correlação no qual as energias potencial e cinética apresentam um comportamento não convencional. A análise da densidade de estados e do potencial químico mostra que o comportamento não convencional das energias potencial e cinética ocorre devido à manifestação do pseudogap na região de altas ocupações. Observa-se também que o surgimento do pseudogap, quando a ocupação aumenta, é precedido de uma mudança na topologia da superfície de Fermi, a qual caracteriza uma transição de Lifshitz. Tanto o pseudogap quanto a transição de Lifshitz são afetados pelo salto para segundos vizinhos t2 (do modelo de Hubbard). Esse resultado está de acordo com resultados teóricos e experimentais recentes para o modelo de Hubbard e para os cupratos.Universidade Federal de Santa MariaBrasilFísicaUFSMPrograma de Pós-Graduação em FísicaCentro de Ciências Naturais e ExatasCalegari, Eleonir Joãohttp://lattes.cnpq.br/6030572534512173Morais Junior, Carlos Alberto Vaz deDorneles, Lucio StrazzaboscoMotta, Giordano Paulo da2021-06-15T21:34:26Z2021-06-15T21:34:26Z2020-03-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/21123porAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2021-06-16T06:01:58Zoai:repositorio.ufsm.br:1/21123Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2021-06-16T06:01:58Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
dc.title.none.fl_str_mv Pseudogap e energia cinética de supercondutores não convencionais descritos por um modelo de Hubbard em duas dimensões
Pseudogap and kinetic energy of unconventional superconductors described by a two-dimensional Hubbard model
title Pseudogap e energia cinética de supercondutores não convencionais descritos por um modelo de Hubbard em duas dimensões
spellingShingle Pseudogap e energia cinética de supercondutores não convencionais descritos por um modelo de Hubbard em duas dimensões
Motta, Giordano Paulo da
Pseudogap
Supercondutividade não convencional
Modelo de Hubbard
Unconventional superconductivity
Hubbard model
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
title_short Pseudogap e energia cinética de supercondutores não convencionais descritos por um modelo de Hubbard em duas dimensões
title_full Pseudogap e energia cinética de supercondutores não convencionais descritos por um modelo de Hubbard em duas dimensões
title_fullStr Pseudogap e energia cinética de supercondutores não convencionais descritos por um modelo de Hubbard em duas dimensões
title_full_unstemmed Pseudogap e energia cinética de supercondutores não convencionais descritos por um modelo de Hubbard em duas dimensões
title_sort Pseudogap e energia cinética de supercondutores não convencionais descritos por um modelo de Hubbard em duas dimensões
author Motta, Giordano Paulo da
author_facet Motta, Giordano Paulo da
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Calegari, Eleonir João
http://lattes.cnpq.br/6030572534512173
Morais Junior, Carlos Alberto Vaz de
Dorneles, Lucio Strazzabosco
dc.contributor.author.fl_str_mv Motta, Giordano Paulo da
dc.subject.por.fl_str_mv Pseudogap
Supercondutividade não convencional
Modelo de Hubbard
Unconventional superconductivity
Hubbard model
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
topic Pseudogap
Supercondutividade não convencional
Modelo de Hubbard
Unconventional superconductivity
Hubbard model
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
description In conventional superconductors described by the Bardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) Theory, the transition from the normal to the superconducting state is accompanied by a reduction in the potential energy and an increase in the kinetic energy. On the other hand, in high-temperature superconductors the potential and the kinetic energies present an unconventional behavior that may be strongly related to the pseudogap phenomena. In this work, the kinetic and potential energies in the superconducting state of the two-dimensional Hubbard model were analyzed. The model is investigated using the Green’s function method within a n-pole approximation, which allows superconductivity with dx2�����y2-wave pairing. In the present scenario, a pseudogap emerges near the anti-nodal points in the Fermi surface, when the strong coupling regime is reached. The results show that in the low doping region, the system enters the strong coupling regime and the opening of a pseudogap is followed by a decrease in the kinetic energy and an increase in the potential energy. A phase diagram of Coulomb interaction U versus the occupation nT is also presented. This phase diagram shows clearly that the pseudogap regime coincides with the strong coupling regime in which the kinetic and potential energies present an unconventional behavior. The analysis of the density of states and the chemical potential showed that the unconventional behavior of the potential and kinetic energies occurs due to the pseudogap emergence in the high occupancy region. It was also observed that the pseudogap emergence, when the occupancy increases, is preceded by a change in the Fermi surface topology, which characterizes a Lifshitz transition. Both the pseudogap and the Lifshitz transition are affected by the next-nearest neighbor hopping t2 (of the Hubbard model). This result is in accordance with recent theoretical and experimental results for the Hubbard model and the cuprates.
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020-03-30
2021-06-15T21:34:26Z
2021-06-15T21:34:26Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://repositorio.ufsm.br/handle/1/21123
url http://repositorio.ufsm.br/handle/1/21123
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Física
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Física
Centro de Ciências Naturais e Exatas
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Maria
Brasil
Física
UFSM
Programa de Pós-Graduação em Física
Centro de Ciências Naturais e Exatas
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Manancial - Repositório Digital da UFSM
instname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron:UFSM
instname_str Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
instacron_str UFSM
institution UFSM
reponame_str Manancial - Repositório Digital da UFSM
collection Manancial - Repositório Digital da UFSM
repository.name.fl_str_mv Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)
repository.mail.fl_str_mv atendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.com
_version_ 1805922072023531520