Use este identificador para citar o ir al link de este elemento: http://hdl.handle.net/1843/80046
Tipo: Dissertação
Título: Explorando fases em óxidos de cobre: ajustes de dados numéricos em investigação de supercondutividade
Título(s) alternativo(s): Exploring phases in copper oxides: numerical data fitting in superconductivity investigation
Autor(es): Julia Oliveira Santos
primer Tutor: Maria Carolina de Oliveira Aguiar
primer miembro del tribunal : Edmar Avellar Soares
Segundo miembro del tribunal: Mario Sergio de Carvalho Mazzoni
Resumen: Nesta dissertação investigamos a supercondutividade em sistemas fortemente correlacionados, com o foco específico nos óxidos de cobre, conhecidos como cupratos. Esses materiais exibem uma variedade de fases emergentes, ao variarmos parâmetros como temperatura, dopagem, pressão. Além da fase supercondutora, outras fases, como a pseudogap, permanecem pouco compreendidas. A fase pseudogap é caracterizada por uma supressão do peso espectral em certas direções no espaço de momento. Compreender essa fase é fundamental para entender a supercondutividade, pois se acredita que haja assinaturas da fase supercondutora na fase pseudogap. O modelo de Hubbard é utilizado para descrever sistemas fortemente correlacionados, uma vez que descreve bem a competição entre a energia cinética e a interação de Coulomb dos elétrons. Acredita-se que muito se pode aprender sobre os cupratos considerando o modelo de Hubbard em duas dimensões espaciais, correspondendo aos planos de cobre e oxigênio, na presença de dopagem, advinda dos demais átomos. No entanto, o modelo não possui solução exata em duas dimensões, exigindo o uso de método numérico para sua resolução. Em trabalhos anteriores do grupo, o modelo foi resolvido numericamente sem considerar supercondutividade via extensões da Teoria de Campo Médio Dinâmico (TCMD). Esta técnica mapeia o modelo de Hubbard no problema de impurezas de Anderson, simplificando a resolução. Os resultados obtidos revelaram duas fases metálicas distintas, a convencional e a pseudogap, à medida que a dopagem do sistema variava. O objetivo desta dissertação é verificar se as fases metálicas distintas citadas acima originam diferentes fases supercondutoras. Para isso, um termo de formação de pares de elétrons foi adicionado ao hamiltoniano e novos resultados numéricos de TCMD foram obtidos. Esses resultados são de difícil compreensão; para analisá-los, utilizamos um modelo fenomenológico que descreve a dinâmica do elétron em baixas energias. Construímos um código que ajusta, de forma simultânea, as curvas de TCMD para as partes real e imaginária das autoenergias normal e anômala ao modelo fenomenológico para cada valor de dopagem, permitindo a análise dos parâmetros do modelo partindo das diferentes regiões metálicas. Nossos resultados preliminares mostram flutuações desses parâmetros ao variarmos a dopagem, sugerindo que seria desejável a obtenção de resultados de TCMD mais precisos, o que encontra-se em andamento, para que então novos ajustes ao modelo fenomenológico sejam realizados.
Abstract: In this dissertation we investigate superconductivity in strongly correlated systems, with a specific focus on copper oxides, known as cuprates. These materials exhibit a variety of emerging phases as we vary parameters such as temperature, doping, and pressure. In addition to the superconducting phase, other phases, such as the pseudogap, remain poorly understood. The pseudogap phase is characterized by a suppression of spectral weight in certain directions in momentum space. Understanding this phase is fundamental to understanding superconductivity, as it is believed that there are signatures of the superconducting phase in the pseudogap phase. The Hubbard model is used to describe strongly correlated systems, as it well describes the competition between the kinetic energy and the Coulomb interaction of electrons. It is believed that much can be learned about cuprates considering the Hubbard model in two spatial dimensions, corresponding to the planes of copper and oxygen, in the presence of doping, arising from the other atoms. However, the model does not have an exact solution in two dimensions, requiring the use of a numerical method for its resolution. In previous work by the group, the model was solved numerically without considering superconductivity via extensions of Dynamical Mean Field Theory (DMFT). This technique maps the Hubbard model onto the Anderson impurity problem, simplifying the resolution. The results obtained revealed two distinct metallic phases, conventional and pseudogap, as the system doping varied. The objective of this dissertation is to verify whether the different metallic phases mentioned above give rise to different superconducting phases. For this, an electron pair formation term was added to the Hamiltonian and new numerical DMFT results were obtained. These results are difficult to understand; to analyze them, we use a phenomenological model that describes electron dynamics at low energies. We built a code that simultaneously adjusts the DMFT curves for the real and imaginary parts of the normal and anomalous self-energies to the phenomenological model for each doping value, allowing the analysis of the model parameters starting from the different metallic regions. Our preliminary results show fluctuations in these parameters when we vary the doping, suggesting that it would be desirable to obtain more accurate DMFT results, which is in progress, so that new adjustments to the phenomenological model can be made.
Asunto: Supercondutividade
Interações fortes
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Minas Gerais
Sigla da Institución: UFMG
Departamento: ICX - DEPARTAMENTO DE FÍSICA
Curso: Programa de Pós-Graduação em Física
Tipo de acceso: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/80046
Fecha del documento: 27-sep-2024
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