Orientador: Mário Eusébio Foglio

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin

Resumo: Nesta tese estuda-se o problema de uma rede de íons de Valência Intermediária usando um método perturbativo especialmente desenvolvido para estes sistemas. Descrevemos o modelo usando operadores de transferencia atômicos entre estados fn e fn+1 das camadas internas 4f destes materiais. A...

Resumo: Nesta tese estuda-se o problema de uma rede de íons de Valência Intermediária usando um método perturbativo especialmente desenvolvido para estes sistemas. Descrevemos o modelo usando operadores de transferencia atômicos entre estados fn e fn+1 das camadas internas 4f destes materiais. A interação de hibridização com a banda é tomada como a perturbação do sistema. Para obter os diagramas da série perturbativa usamos a transformação em cumulantes e uma generalização do teorema de Wick para estes operadores iônicos. Com estes diagramas calculamos a função de Green dos elétrons-f. Analisamos dois casos interessantes: a rede de Anderson (J1 = O, J2 = 1/2) que simula compostos de Cério, e um modelo com duas configurações magnéticas (J1 = 1/2, J2 = 1) que simula .compostos de Túlio. A aproximação de espalhamento coerente, denominada aproximação de cadeias, abre um gap na densidade de estados na vizinhança do nível localizado que é proporcional ao parâmetro de hibridização reduzido num fator de escala Dm < 1. Esta aproximação, o gap e a forma da curva, lembra o resultado de campo médio do método de "bóson escravo" .Correções sucessivas à aproximação de cadeias incluindo correlações a duas partículas mantém a estrutura do gap. Porém, aparecem estados que tendem a preencher este gap na região de Valência Intermediária. Os resultados são analisados nos limites de largura de banda nula, onde se tem a solução exata para comparar e no caso de largura de banda finita, cuja análise é feita numericamente. Pode-se concluir destes resultados que o método aqui desenvolvido tem boas chances de aplicação a sistemas reais

Abstract: In this work we address the problem of a lattice of Intermediate Valence ions by using a perturbation method especially designed for these systems. We describe the model with atomic transfer operators between fn and fn+1 states of the internal 4f shells of these materiais. The...

Abstract: In this work we address the problem of a lattice of Intermediate Valence ions by using a perturbation method especially designed for these systems. We describe the model with atomic transfer operators between fn and fn+1 states of the internal 4f shells of these materiais. The hybridization interaction with the band it taken as the perturbation. In order to obtain the diagrams of the perturbative series we have used the cumulant transformation and a generalization or Wick's theorem for these ionic operators. The Green's function for the f-electrons is calculated within this scheme. Two interesting cases or the model are analyzed: the Anderson lattice (J1 = O, J2 = 1/2) which simulates Cerium compounds, and a case with two magnetic configurations (J1 = 1/2, J2 = 1) which in turn simulates Thulium compounds. The coherent scattering approximation, so-called chain approximation; opens a gap in the density of states near the local energy level which is proportional to the hybridization parameter reduced by a scaling factor Dm < 1. This approximation, the gap and the curve form, recalls the mean field solution of the "slave boson" method. Further corrections to the chain approximation including two-particle correlations keep the gap structure for the LDOS. However, new states appear filling in the gap for the Intermediate Valence region. The results are analyzed in the limiting cases of zero bandwidth, where the exact solution is available to compare with, and for the cage of finite bandwidth whose analysis can be done numerically. We can conclude from these results that the method, here developed, has good possibilities of application to real systems