"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF6918
ETF6918 "Energiaspektrid, magnetilised ja ülijuhtivuse fluktuatsioonid madalamõõtmelistes süsteemides tugevate elektronkorrelatsioonidega (1.01.2007−31.12.2010)", Aleksei Šerman, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Füüsika Instituut, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Füüsika Instituut, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond.
ETF6918
Energiaspektrid, magnetilised ja ülijuhtivuse fluktuatsioonid madalamõõtmelistes süsteemides tugevate elektronkorrelatsioonidega
Energy spectra, magnetic and superconducting fluctuations of low-dimensional systems with strong electron correlations
1.01.2007
31.12.2010
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.10. FüüsikaP260 Tahke aine: elektrooniline struktuur, elektrilised, magneetilised ja optilised omadused, ülijuhtivus, magnetresonants, spektroskoopia1.2. Füüsikateadused (astronoomia ja kosmoseteadus, füüsika ja teised seotud teadused)100,0
PerioodSumma
01.01.2007−31.12.2007108 000,00 EEK (6 902,46 EUR)
01.01.2008−31.12.2008108 000,00 EEK (6 902,46 EUR)
01.01.2009−31.12.2009103 680,00 EEK (6 626,36 EUR)
01.01.2010−31.12.2010103 680,00 EEK (6 626,36 EUR)
27 057,64 EUR

Projekti eesmärgiks on spektraalsete, magnetiliste ja ülijuhtivuse omaduste teoreetiline uurimine madalamõõtmelistes süsteemides tugevate elektronkorrelatsioonidega. Arvutuste tulemused kasutatakse peamiselt eksperimentide interpreteerimiseks kõrgtemperatuursetes kupraatülijuhtides. Arvutuste meetodiks kasutatakse diagrammtehnika eriversiooni tugevalt korreleeruvate süsteemide jaoks, mis oli edukalt rakendatud ühetsoonilise Hubbardi mudeli uurimiseks. Minimaalsete komplikatsioonidega võib sama diagrammtehnikat ka rakendada mitmetsoonilises Hubbardi (Emery) mudelis. Seega antud lähenemisviis avab võimaluse teostada tsoonistruktuuri arvutusi kasutades tugevate elektronkorrelatsioonidega realistlikke mudeleid. Sel viisil saadud tulemusi võrreldakse fotoemissioonspektritega vaskperovskiitides, et selgitada erinevate orbitaalide panust olekutesse, mis ristuvad Fermi nivooga, ja hinnata selle lähenemisviisi võimalusi tsoonistruktuuride arvutustes kasutades realistlikke hamiltoniaane tugevate elektronkorrelatsioonidega. Sama meetodit kasutatakse magnetilise faasidiagrammi uurimiseks kahemõõtmelises Hubbardi mudelis. Eriti kavatseme uurida mehhanismi, mis viib ühismõõdutule magnetilisele kostele tugevate korrelatsioonide juhul ja selgitada pseudopilu rolli selles mehhanismis. Samuti proovime selgitada erinevust aukude ja elektronidega dopeeritud kupraatide vahel, mis viib ühismõõdutule magnetkostele esimesel juhul ja ühismõõduga kostele teisel. Teine huvitav probleem on siin üleminek rändavate ja lokaliseeritud elektronide magnetismi vahel, mis toimub Hubbardi tõukumise suurenemisega. Saadud tulemusi kasutatakse neutronhajumise ja tuumamagnetresonantsi eksperimentide interpreteerimiseks vaskperovskiitides. Veel üheks projekti eesmärgiks on ülijuhtivuse fluktuatsioonide uurimine madalamõõtmelistes süsteemides tugevate elektronkorrelatsioonidega. Seoses eriti eritakistuse anomaaliatega, mida hiljuti vaadeldi ülijuhtivuse ülemineku lähedal kristallis Ti5Te4, kavatseme uurida ülijuhtivuse fluktuatsioonide mõju eritakistusele üleminekus kvaasiühemõõtmeliselt kolmemõõtmelisele juhule. Soovime ka hinnata ülijuhtivuse fluktuatsioonide panust pseudopilusse ja võrrelda seda lühiulatusega magnetfluktuatsioonide panusega.
The aim of the project is a theoretical investigation of spectral, magnetic and superconducting properties of low-dimensional systems with strong electron correlations. Results of calculations will be mainly used for an interpretation of experiments in high-Tc cuprate superconductors. The method utilized for the calculations is a special version of the diagram technique for strongly correlated systems, which has been successfully applied to the one-band Hubbard model. With minor complications the same diagram technique can be also applied to a many-band Hubbard (Emery) model. Thus, this approach offers scope for carrying out band-structure calculations using realistic models with strong electron correlations. Results obtained in this way will be compared with photoemission data in cuprate perovskites to elucidate contributions of different orbitals to the states crossing the Fermi level and to estimate potentialities of this approach for band-structure calculations using realistic Hamiltonians with strong electron correlations. The same method will be used to study the magnetic phase diagram of the two-dimensional Hubbard model. In particular, we intend to investigate a mechanism which leads to incommensurate magnetic response in the case of strong correlations and to clarify the role of the pseudogap in this mechanism. We shall try to elucidate the difference between hole- and electron-doped cuprates which leads to the incommensurate response in the former crystals and to commensurate response in the latter. Another interesting problem here is the transition between magnetism of itinerant and localized curriers which occurs with increasing the Hubbard repulsion. The obtained results will be used for an interpretation of neutron scattering and NMR experiments in cuprate perovskites. One further aim of the project is the investigation of superconducting fluctuations in low-dimensional systems with strong electron correlations. In particular, in connection with the resistivity anomalies observed recently near the superconducting transition in Ti5Te4 we intend to investigate the influence of superconducting fluctuations on resistivity at the transition from quasi-one-dimensional to three-dimensional case. We wish also to evaluate a contribution of superconducting fluctuations to the pseudogap and compare it with the contribution of short-range magnetic fluctuations.