Mott-Hubbard transition in strongly correlated electron systems

par Giovanni Sordi

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Marcelo Rozenberg.

Soutenue en 2008

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des Sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .

mots clés

• Transition de Mott
• Systèmes d'électrons fortement corrélés
• Hubbard, Modèle de
• Anderson, Modèle d'

Titre traduit

La transition de Mott-Hubbard dans des systèmes d'électrons fortement corrélés

Résumé

J’ai étudié la transition méta-isolant avec la théorie du champ moyen dynamique appliquée à deux Hamiltoniens largement employés pour décrire les systèmes d’électrons fortement corrélés : le modèle de Hubbard et le modèle d’Anderson périodique. Le scénario pour la transition dans le modèle de Hubbard a été passé en revue et l’analyse du spectre de photoémission près de la transition a été présentée en détail. La transition de Mott induite par le dopage dans le modèle d’Anderson périodique a été discutée par rapport à celle réalisée dans le modèle de Hubbard. Le résultat principal nous conduit à établir un scénario qualitativement différent pour les transitions induites par dopage avec des électrons ou avec des trous. Dans le premier cas, la transition est, comme attendue, similaire à la transition du premier ordre du modèle de Hubbard. Toutefois, dans le dernier cas, une transition du deuxième ordre a été trouvée. J’ai donc démontré que le scénario pour la transition de Mott du modèle de Hubbard n’est pas générique pour le modèle d’Anderson périodique.

Résumé

I study the Mott metal-insulator transition within the dynamical mean-field theory in two schematic Hamiltonians widely used to describe the strongly correlated electron systems : the Hubbard model and the periodic Anderson model. The scenario for the transition in the Hubbard model is reviewed and the analysis of the photoemission spectra near the transition is presented in detail. The doping driven Mott transition in the periodic Anderson model is discussed with respect to the one realized in the Hubbard model. The main finding is a qualitatively different scenario for electron or hole driven transitions. In the former case the transition is expectedly similar to the first order transition of the Hubbard model. However, in the latter case, a second order transition is found. Thus I demonstrate that the transition scenario of the Hubbard model is not generic for the periodic Anderson model.