Interação RKKY induzida por hibridização entre orbitais f

• Autor(a) principal: Pícoli, Felipe Donizete
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-18082022-094536/
• topic: Anisotropia magnética; Coqblin-Schrieffer interaction; Interação de Coqblin-Schrieffer; Interação RKKY; Magnetic anisotropy; RKKY interaction

Compostos com lantanídeos e actinídeos exibem importantes propriedades magnéticas caracterizadas por uma forte anisotropia e uma grande variedade de ordenamentos magnéticos. Todas essas características são consequência da moderada localização dos orbitais f associada com uma alta correlação eletrônica e a importante interação spin-órbita, o que leva, nesses compostos, a uma interação de dois íons do tipo RKKY altamente anisotrópica e dependente das componentes do momento angular total J. Esta interação, é modelada pelo conhecido Formalismo de Coqblin-Schrieffer, o qual adiciona na descrição de sistemas fortemente correlacionados, os graus de liberdade orbitais, além dos de spin, tradicionalmente incorporados. Para a descrição de orbitais do tipo f1, válida para a descrição de compostos de cério 3+, o Formalismo de Coqblin-Schrieffer possui algumas inconsistências impostantes: o Hamiltoniano de Interação de dois íons é não Hermitiano, resultado da ausência da simetria de troca iônica, além de apenas contemplar a descrição da interação entre íons quando estes estão muito afastados, R –› ∞, no chamado limite assintótico. Neste trabalho, consertamos o Hamiltoniano de Interação, tornando-o hermitiano e incorporando a simetria de troca iônica. Além disso, fomos capazes de estender o entendimento da Interação de Coqblin-Schrieffer para as curtas separações iônicas, pelo calculo exato e analítico das integrais do tipo Ruderman-Kittel. Com esses cálculos, obtivemos uma Amplitude de Espalhamento simétrica pela troca iônica e válida para qualquer separação iônica, recuperando as oscilações de Friedel típicas das interações do tipo RKKY e responsáveis pela variedade dos ordenamentos magnéticos observados nesse tipo de interação. Observamos ainda a insuficiência do Formalismo assintótico de Coqblin-Schrieffer em prever propriedades termodinâmicas de um sistema de dímeros, podendo prever, inclusive, ordenamentos magnéticos distintos do resultado exato. A fim, de ilustrar a extensão desse formalismo corrigido às demais ocupações do orbital f, calculamos a Amplitude de Espalhamento para a interação entre orbitais f2 de forma exata e analítica no acoplamento j-j, a qual se aplica a compostos de urânio 4+, em termos das Amplitudes de Espalhamento válidas para a interação entre orbitais f1, abrindo caminho para a descrição das demais ocupações dos orbitais f.