Effets d'orbitale sur des systèmes de fermions fortement corrélés à basse dimension

par Torsten Becker

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Marc F. Gabay.

Soutenue en 2001

à Paris 11 .


  • Résumé

    Dans cette thèse nous étudions des effets d'orbitale sur les systèmes de fermions fortement corrélés à basse dimension; nous considérons plus spécifiquement deux modèles, à savoir la chaîne CuO et l'échelle CU2O5, représentatifs des modèles à plusieurs atomes ou molécules par maille unidimensionnelle. Pour le modèle de la chaîne CuO demi-remplie et faiblement dopée, nous obtenons des comportements distincts des fonctions de corrélation en fonction de la nature du site. Cette différence entre les comportements sur le site du cuivre et de l'oxygène change en fonction de la température, du gap de charge et du dopage. Nous déduisons de cette étude un scénario pour le déplacement de Knight K et pour le temps de relaxation T1 associés à des mesures de RMN. Ce scénario ressemble à ce qui est observé dans les supraconducteurs à haute température critique: le comportement en température des déplacements de Knight sur le cuivre et sur l'oxygène est identique, en revanche le comportement en température des temps de relaxation est distinct. Il s'agit d'un effet d'orbitale qui se produit dans le cadre de la théorie des liquides de Luttinger et de Luther-Emery et qui est impossible à déduire dans le contexte de la théorie d'un liquide de Fermi. Pour le modèle de l'échelle CU2O5, l'inclusion de la structure interne se traduit par un modèle bosonique effectif qui ne s'intègre pas dans la classe des échelles extensivement étudiées jusqu'à présent, du fait d'une asymétrie qui lève la dégénérescence des deux canaux 0 et pi au niveau des densités bosoniques. Dans la limite des faibles interactions locales nous établissons un diagramme de phase en fonction de l'asymétrie. Il met en évidence l'existence d'autres phases à coté de la phase habituelle de la supraconductivité de symétrie d.


  • Résumé

    In this thesis we consider with orbital effects on highly correlated low dimensional fermion systems by considering in more detail the two models of a CuO chain and a Cu2O5 ladder, which are representative of all one-dimensional models that include several atoms or molecules per unit cell. For the half-filled or doped CuO chain model, we obtain different behaviors of the correlation functions depending on the site. These different behaviors of copper and oxygen sites change as a function of temperature, charge gap and doping. From this study we deduce a scenario for the Knight shift and relaxation time associated with NMR measurements. This scenario resembles that observed in high T(c) cuprates: the temperature behavior of the copper and oxygen Knight shifts is identical, where as the temperature behavior of the copper and oxygen relaxation times differs. This orbital effect is produced within the framework of the Luttinger and LutherEmery liquid theory and is impossible to deduce within the framework of the Fermi liquid theory. For the CU2O5 ladder model, the inclusion of the internal structure results in an effective bosonic model which can not be integrated into the exhaustive class of ladders studied up to now, because of an existent asymmetry of the bosonic densities in the 0 and the pi channel. In the limit of small local repulsions a phase diagram in function of the asymmetry is established. It shows the existence of other phases beside the usual d-wave superconducting phase.

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Informations

  • Détails : 154 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.131-134.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : M/Wg ORSA(2001)250
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