Liquide de Fermi Apparent (LFA)

Pendant la recherche systématique sur augmenter l'efficacité thermoélectrique, que décrire la conversion de l'énergie thermique en énergie électrique, quelque delafossites En 1873 Friedel baptisa le minéral CuFeO2 du nom de son collègue Gabriel Delafosse. Après un siècle on découvrit quelques d'autre composés que cristallise à la même structure. Ceci permet une investigation systématique de ce groupe qui appelle delafossites pour cette raison. Dans ce groupe cuivre peut replacer par platine, palladium ou argent. Ainsi on peut synthétiser les oxydes cristallin très rare de les métal précieux. Mais ces matériaux ne se qualifient pas pour les applications thermoélectrique.
Plus important pour ce cas sont la classe du semi-conducteurs. En plus, cette classe apparait une multiplicité des systèmes physiques intéressantes par raison de la structure du basse dimensionnement. Ça comporte des isolants des bandes, comme CuRhO2 en passant par des multiferroïsmes, comme CuFeO2 dopé, à des isolant de Mott, comme CuCrO2, où une comportement d'un LFA est observé dans le système dopé. Le propriétés physiques sont déterminer par le substituant du fer. Les effets observé de les corrélations fortes sont généré par les atomes oxygènes lié qui transmettre une interaction d'échange supérieur entre ces atomes. En plus, les atomes oxygènes formés un octaèdre autour de substituants. Ça veut dire que les cinq orbitales d se scindé en les orbitales eg doublement dégénérée et les orbitales t2g triplement dégénérée. L'énergie différente de ces orbitales générant par le camp cristallin explique la bande d'énergie interdite de les semi-conducteurs.
Les octaèdre forment des couches qui sont séparé par les atomes de cuivre comme dans la structure du perovskite. Mais dans le delafossites, les couches sont plus proche parce que les octaèdres avoisinants possèdent non seulement deux mais trois atomes oxygénés conjugués. Ainsi ils forment des réseau hexagonal bidimensionnel.
et manganites Le structure des ce matériau est comme le du perovskite ou les supraconducteurs à haute température. Mais parce les porteurs de charge dans ce matériau sont très localisé, ces mobilité est très basse. Ainsi les matériaux ne sont pas considéré pour les applications thermoélectrique. Cependant, si dans les manganites, comme CaMnO3, calcium est substitué par quelques lanthanide, une transition de semi-conducteurs à métal apparaître et les porteurs de charge délocalisé. présentent des propriétés extraordinaire à haute température : Le coefficient Seebeck S Ce le rapport du voltage généré et le température appliqué si il n'y a aucun courant. , qui déterminer cette efficacité, et quelques autre propriétés physiques ressemblent un comportement près d'une à basse température, connu comme un liquide de Fermi Ce le théorie standard de métal à températures basse. Il assume que les excitations de ce matériau se comportent comme les de les électrons libre, mais avec des paramètres renormalisé, par exemple une masse effective. . Mais on trouve à basse température des paramètres très différent. En plus, il y a une ordonnée finie si on extrapole le comportement découvert à basse température. Ainsi ce comportement ne peut pas décrire par la théorie du liquide de Fermi, mais il est nommé un liquide de Fermi apparent (LFA).
Pour expliquer ce phénomène nous développons des méthodes nouvelles, comme le rapport des fonctions de corrélation indépendant de la température (TICR) ou l'approximation de la différence du polylogarithme (APLD). Ces méthodes traitent un régime d'une température intermédiaire où le comportement d'un LFA est observé. En plus, nous analysons le lien avec les transitions de phase quantiques Le modèle de les transitions de phase quantiques (TPQ) fut introduit par J. Hertz en 1976. Contrairement à les transitions de phase classique ils déroule à température nulle. Par cette raison les fluctuations du paramètre d'ordre ne sont pas décrite par la théorie classique, mais par la statistique quantique.
Les systèmes qui possèdent des TPQ, comportent des façon de l'état fondamental différentes. Ça veut dire que ces états représentent des propriétés distinguables en divisant le système en phases diverses. Le point entre deux phases est appelé un point critique quantiques (PCQ). Près du PCQ les deux états chevauchent de la manière de la mécanique quantique (représenté par la bleue région dans le diagramme de phase). En conséquence des nouvelles phases supplémentaire apparaissent même à haute température. Ces phases pèsent d'identifier le PCQ. En plus, températures de transitions sont observé où seulement quelques propriétés indiquent une transition de phase mais pas tous (représenté par la courbe verte).

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• S. Kremer, R. Frésard, Annalen der Physik 524, 21 (2012)
• E. Guilmeau, M. Poienar, S. Kremer, S. Marinel, S. Hébert, R. Frésard, A. Maignan, Solid State Communications 151, 1798 (2011)
• S. Kremer, thèse urn:nbn:de:swb:90-241252 (2011)
• A. Maignan, V. Eyert, C. Martin, S. Kremer, R. Frésard, D. Pelloquin, Physical Review B 80, 115103 (2009)

• A. M. Oleś, Expert Opinion on the AFL concept by Kremer and Frésard, Annalen der Physik 524, A33 (2012)

Les Anneaux Mesoscopiques

Si des atomes métalliques sont arrangé dans une géométrie d'un anneau comme dans benzène, où six atomes carbonique sont assembler dans un anneau , un champ magnétique induira courants qui circulent dans l'anneau. Pour une système idéale il n'y a pas de résistance dans l'anneau. Ainsi les courants circulent continuellement. Mais les courant arrêtent quand l'anneau est coupé ou l'interaction entre les électrons est forte Ce transition est connu par la transition berezinsky-kosterlitz-thouless. À une interaction forte et répulsive en cas de demi remplissage, tous deuxième atome est occupé. Ainsi tous les électrons sont localisé qui ne peut pas généré une courant. . Toutefois, si l'interaction n'est pas forte ou l'accrochage d'un atome est dilué avec une interaction additionnelle ce modèle est connu par le modèle d'une niveau résonante et interagir. les courants permanent n'est pas influencé.
Ces propriétés peut examiner par expérience ou par la méthode du groupe renormalisé de la matrice densité

Le DMRG incorporé la diagonalisation exacte et le groupe renormalisé de Wilson. En plus il perfectionne la dernière méthode. À chaque étape le modèle est séparé en un bloc de la système et un de l'environnement. Des lieues nouveau sont joint entre les deux blocs dans chaque cycle. La décision quelles états est gardé entre les cycles peut être perfectionner par la matrice densité du physique statistique. Leur entrées décrit la probabilité de trouver un état du bloc de système si ce bloc est en contact avec des systèmes différente décrit par la bloc de l'environnement. Seulement les états plus probable sont gardé pour le cycle prochain.


L'agrandissement du système peut être arrêté a une grandeur particulière. Pour perfectionne la convergence après la barrière entre les blocs est mû asymétrique dans la système. Ça veut dire agrandir le bloc de la système et diminuer le bloc de l'environnement et changer les rôles de les blocs si on trouve des blocs plus petit/grand. Pour cet objectif on peut réutiliser les données du blocs plus petits obtenu quand on construit le système. Ainsi, le DMRG permet examiner des systèmes plus grandes que la diagonalisation exacte. Parce que seulement quelques états sont déterminer, nous déjà recherchons si on peut évaluer les propriétés thermodynamiques.
une amélioration de la diagonalisation exacte En diagonalisation exacte la matrice hamiltonienne de la système est diagonal directement pour obtenir les énergies dans les éléments diagonal et la fonction d'onde en vecteur propre. À cause de le mémoire centrale est limité seulement systèmes très petites peut être examiner par cette méthode. et la groupe renormalisé de Wilson Le groupe renormalisé de Wilson permet examiné des systèmes infinie. C'est fait par augmenter par étapes la grandeur de la système et renormalisé en même temps le paramètre; du système. Le renormalisation était fait par négliger le degré de liberté de les excitations très haute. Parce que il ne sont pas calculé explicite le mémoire nécessaire reste fini. L'évaluation est répété jusqu'à convergence est arrivé. .
• S. Kremer, thèse urn:nbn:de:swb:90-241252 (2011)

Phase de flux dans le supraconducteur à haute température

Quelques expériences indiquent une transitions de phase quantiques Le modèle de les transitions de phase quantiques (TPQ) fut introduit par J. Hertz en 1976. Contrairement à les transitions de phase classique ils déroule à température nulle. Par cette raison les fluctuations du paramètre d'ordre ne sont pas décrite par la théorie classique, mais par la statistique quantique.
Les systèmes qui possèdent des TPQ, comportent des façon de l'état fondamental différentes. Ça veut dire que ces états représentent des propriétés distinguables en divisant le système en phases diverses. Le point entre deux phases est appelé un point critique quantiques (PCQ). Près du PCQ les deux états chevauchent de la manière de la mécanique quantique (représenté par la bleue région dans le diagramme de phase). En conséquence des nouvelles phases supplémentaire apparaissent même à haute température. Ces phases pèsent d'identifier le PCQ. En plus, températures de transitions sont observé où seulement quelques propriétés indiquent une transition de phase mais pas tous (représenté par la courbe verte).
dans le supraconducteur à haute température

La structure de SCHT est près de l'une de perovskite (structure à gauche). Il comporte des couches avec deux atomes oxygène et une élément de cuivre. Les couches sont séparé par des ions de métal de transition qui seulement contribuent au dopage. Par expériences on sait que ces couches dominent les propriétés physiques. Suite à les composants de la unité fonctionnelle, on peut éventuellement expliquer les propriétés extraordinaire avec des phases de flux.
. À haute dopage ce matériaux est décrit par la théorie du liquide de Fermi mais la deuxième phase n'est pas connue À dopage très petit on peut observé l'antiferromagnétisme. Cependant parce ce phase n'enchevauche pas avec la phase supraconductrice, ce fait indice un autre point critique quantique. .
En 2006, Varma montra par un calcul en champ moyen, que si une phase de flux existe, elle est plus favorable que la phase de la théorie du liquide de Fermi. Celles-ci phases comportent un courant permanent entre les atomes distinguables de l'ensemble minimal. Parce qu'il y a trois atomes dans cet ensemble, des courants permanent sont possible, qui conservent la symétrie de translation. Ainsi, le problème des anciennes théories avec les phases de flux est résolu.
Fauqué put faire une expérience avec il approuve cette théorie : Il vérifia un ordre magnétique dans l'ensemble minimal qui conserve la symétrie de translation et peut résulter de ces courants permanent. Cependant une investigation théorique détaillé démentit l'idée de leur existence. Mais incorpore l'ensemble fonctionnel avec les autres atomes oxygènes de l'ensemble minimal stabilise ces phases.
• S. Kremer, thèse du diplôme (2007)

• R. Thomale, M. Greiter, Verification of the result by Kremer using exact diagonalisation, Physical Review B 77, 094511 (2008)
• C. M. Varma, Original mean-field theory, Physical Review B 73, 155113 (2006)