Spins et electrons en interaction : etude d'un modele frustre et de structure electronique de la molecule c#6#0

par Lorenzo Bergomi

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Thierry Jolicoeur.

Soutenue en 1994

à Paris 11 .

mots clés

Résumé

Dans la 1ere partie le modele j#1-j#2 est etudie par une methode self-consistante prenant en compte les interactions a deux corps entre ondes et spins. Contrairement aux resultats de l'approximation lineaire des ondes de spin, qui donne une divergence du parametre d'ordre au point de transition classique (j#2/j#1)#c=1/2, nous trouvons que la phase antiferromagnetique est stabilisee jusqu'a une valeur superieure de (j#2/j#1)#c ou une transition du 1#e#r ordre se produit vers la phase colineaire. C'est ce que suggere egalement l'evolution du spectre des excitations elementaires, calcule par cette meme methode. Dans la 2eme partie nous etudions tout d'abord l'etat electronique d'une molecule c#6#0 isolee ou la repulsion coulombienne est modelisee par un terme de hubbard. Nous traitons ce modele par les approximations de hartree-fock et rpa, puis par l'approximation des ondes de spin pour le modele de heisenberg antiferromagnetique. Les resultats sont ensuite compares a ceux de calculs de monte-carlo. La methode de hartree-fock fournit une transition du 2#n#d ordre d'une phase non magnetique a une phase magnetique pour une valeur de (u/t)#c2. 7 qui se manifeste aussi dans le spectre des excitations collectives de la phase magnetique calculees par la rpa. La prise en compte des fluctuations quantiques par l'approximation des ondes de spin suggere que celles-ci suffisent a detruire l'ordre magnetique a l'echelle du diametre de la molecule. Enfin nous etudions le spectre de niveaux de la molecule en electrons en restreignant l'espace des degres de liberte a celui du niveau que peuplent les electrons dopants. Nous traitons separement en perturbation l'interaction de hubbard et l'interaction effective electron-electron induite par l'interaction des electrons dopants avec les modes normaux de vibration de la molecule (phonons). Les resultats obtenus sont compares a des spectres experimentaux d'absorption infrarouge. Pour des faibles dopages ces derniers sont en accord avec le fait que l'interaction preponderante est due aux phonons

Titre traduit

Interacting spins and electrons: study of a frustrated model and electronic structure of the c#6#0 molecule

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