A influência da interação elétron-elétron na localização de Anderson e na localização dinâmica em sistemas de baixa densidade eletrônica
Ano de defesa: | 2020 |
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Tipo de documento: | Dissertação |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Alagoas
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Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação em Física
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Departamento: |
Não Informado pela instituição
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País: |
Brasil
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Palavras-chave em Português: | |
Área do conhecimento CNPq: | |
Link de acesso: | http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/7464 |
Resumo: | Propriedades de transporte eletrônico em sistemas de elétrons interagentes é um tema central dentro da física de estado sólido. Entretanto, além do elevado custo computacional, tais sistemas podem apresentar restrições ao considerar métodos perturbativos. Neste cenário, modelos de baixa densidade eletrônica têm se mostrado uma boa alternativa para o estudo mostrando-se capaz de resgatar aspectos importantes presentes em sistemas de muitas partículas interagentes. Um desses fenômenos ́e o enfraquecimento da localiza ̧c ̃ao de Anderson promovido pela intera ̧c ̃ao elétron-elétron. Tal fenomenologia foi reportada inicialmente em estudos experimentais de correntes persistentes em anéismesoscópicos. Entretanto, comportamentos semelhantes estão presentes em férmions em redes óticas, condensados ultra frios, modelos de Anderson-Hubbard em 1D, 2D e 3D, e vidros de Coulomb 2D, sugerindo algum grau de competição entre desordem e interação. Entre os trabalhos sobre esta temática, destacamos o trabalho de Dias e Lyra[PhysicaA 411 (2014) 35–41], que estudaram dois elétrons se movendo em um potencial desordenado unidimensional e mostraram uma influência não monotônica da intera ̧c ̃ao elétron-elétron na localiza ̧c ̃ao de Anderson. Outro fenômeno interessante que surge da proposta de baixa densidade eletrônica é o dobramento da frequência de Bloch causado pela interação entre elétrons em sistemas 1D, indo de encontro com resultados de muitos corpos que mostravam que a intera ̧c ̃ao atua destrutivamente nas oscilações de Bloch. O resultado do dobramento foi previsto teoricamente pelo trabalho de Dias e colaboradores[Phys. Rev. B 76 (2007) 155124] e confirmado mais tarde experimentalmente[Science 347 (2015) 1229–1233]. No corpo desta disserta ̧c ̃ao apresentamos estudos envolvendo os dois cenários. Em um primeiro momento, n ́os investigamos a existência do caráter n ̃ao monotônico da localização de Anderson em redes unidimensionais com desordem estrutural[Physica E 124 (2020) 114371]. Posteriormente, apresentamos nossos estudos considerando as oscilações de Bloch para sistemas de elétrons interagentes, considerando agora a inclusão de um termo de interação entre as partículas não-local. Os dois sistemas estudados mostram o papel relevante que a intera ̧c ̃ao pode desempenhar sobre a dinâmica dos elétrons. Os resultados revelam aspectos competitivos entre diferentes estados eletrônicos presentes no sistema. |
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Entretanto, além do elevado custo computacional, tais sistemas podem apresentar restrições ao considerar métodos perturbativos. Neste cenário, modelos de baixa densidade eletrônica têm se mostrado uma boa alternativa para o estudo mostrando-se capaz de resgatar aspectos importantes presentes em sistemas de muitas partículas interagentes. Um desses fenômenos ́e o enfraquecimento da localiza ̧c ̃ao de Anderson promovido pela intera ̧c ̃ao elétron-elétron. Tal fenomenologia foi reportada inicialmente em estudos experimentais de correntes persistentes em anéismesoscópicos. Entretanto, comportamentos semelhantes estão presentes em férmions em redes óticas, condensados ultra frios, modelos de Anderson-Hubbard em 1D, 2D e 3D, e vidros de Coulomb 2D, sugerindo algum grau de competição entre desordem e interação. Entre os trabalhos sobre esta temática, destacamos o trabalho de Dias e Lyra[PhysicaA 411 (2014) 35–41], que estudaram dois elétrons se movendo em um potencial desordenado unidimensional e mostraram uma influência não monotônica da intera ̧c ̃ao elétron-elétron na localiza ̧c ̃ao de Anderson. Outro fenômeno interessante que surge da proposta de baixa densidade eletrônica é o dobramento da frequência de Bloch causado pela interação entre elétrons em sistemas 1D, indo de encontro com resultados de muitos corpos que mostravam que a intera ̧c ̃ao atua destrutivamente nas oscilações de Bloch. O resultado do dobramento foi previsto teoricamente pelo trabalho de Dias e colaboradores[Phys. Rev. B 76 (2007) 155124] e confirmado mais tarde experimentalmente[Science 347 (2015) 1229–1233]. No corpo desta disserta ̧c ̃ao apresentamos estudos envolvendo os dois cenários. Em um primeiro momento, n ́os investigamos a existência do caráter n ̃ao monotônico da localização de Anderson em redes unidimensionais com desordem estrutural[Physica E 124 (2020) 114371]. Posteriormente, apresentamos nossos estudos considerando as oscilações de Bloch para sistemas de elétrons interagentes, considerando agora a inclusão de um termo de interação entre as partículas não-local. Os dois sistemas estudados mostram o papel relevante que a intera ̧c ̃ao pode desempenhar sobre a dinâmica dos elétrons. Os resultados revelam aspectos competitivos entre diferentes estados eletrônicos presentes no sistema.Electronic transport properties in systems of interacting electrons are a central topic within solid state physics. However, besides the high computational cost, these systems can feature restrictions to consider perturbative methods. In this scenario, low electronic density models have been proven as a good alternative to the study, being able to rescue important aspects which are present in many interacting particle systems. One of this phenomenon is the weakening of Anderson localization promoted by electron-electron interaction. Such phenomenology was reported initially in experimental studies of persistent currents in mesoscopic rings. However, similar behavior is present in fermions in optical grids, ultracould condensates, Anderson-Hubbard in 1D, 2D and 3D and 2D Coulomb glasses, suggesting some degree of competition between disorder and interaction. Among these works on this topic, we highlight the paper of Dias and Lyra[Physica A 411 (2014) 35–41], who studied two electrons moving in a random one-dimensional potential landscape, where has been demonstrated a nonmonotonic influence of the electron-electron interaction on the Anderson localization. Another interesting phenomenon arises from the low-density proposal is the Bloch frequency doubling caused by the interaction between electrons in 1D systems, going against results of many-body which showed that the interaction acts destructively on the Bloch oscillations. The result of the Bloch frequency doubling was theoretically foreseen by Dias and coauthors[Phys. Rev. B 76 (2007) 155124] and experimentally proven later[Science 347 (2015) 1229–1233]. In the present thesis we present studies involving both scenarios. At a first moment we investigated the existence of non monotonic behavior of Anderson localization in one-dimensional chain with structural disorder[Physica E 124 (2020) 114371]. Later, we presented our studies considering the Bloch oscillations for a system of interacting electrons, assuming now the inclusion of a non-local interaction between particles term. Both systems studied reveal the relevant role which inclusion of interaction between particles therm can effect on the electrons dynamics. The results reveal competitive aspects between different electronic states present in the system.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal de AlagoasPrograma de Pós-Graduação em FísicaUFALBrasilCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICATransporte eletrônicoInteração elétron-elétronModelo de AndersonOscilações de BlochTransport propertiesElectron-electron interactionDisroderBloch oscillationsA influência da interação elétron-elétron na localização de Anderson e na localização dinâmica em sistemas de baixa densidade eletrônicaThe influence of electron-electron interaction on Anderson localization and dynamical localization in low-electron-density systemsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL)instname:Universidade Federal de Alagoas (UFAL)instacron:UFALORIGINALA influência da interação elétron-elétron na localização de Anderson e na localização dinâmica em sistemas de baixa densidade eletrônica.pdfA influência da interação elétron-elétron na localização de Anderson e na localização dinâmica em sistemas de baixa densidade eletrônica.pdfapplication/pdf9524955http://www.repositorio.ufal.br/jspui/bitstream/riufal/7464/1/A%20influ%c3%aancia%20da%20intera%c3%a7%c3%a3o%20el%c3%a9tron-el%c3%a9tron%20na%20localiza%c3%a7%c3%a3o%20de%20Anderson%20e%20na%20localiza%c3%a7%c3%a3o%20din%c3%a2mica%20em%20sistemas%20de%20baixa%20densidade%20eletr%c3%b4nica.pdf304b59d014d17fad90f71aa7fd063b92MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8645http://www.repositorio.ufal.br/jspui/bitstream/riufal/7464/2/license.txt931131a51701649bfd4c169eea93f5f7MD52riufal/74642021-01-20 21:18:28.18oai:www.repositorio.ufal.br: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ório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufal.br/oai/requestri@sibi.ufal.bropendoar:46482021-01-20T21:18:28Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL) - Universidade Federal de Alagoas (UFAL)false |
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