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Theory of many-body effects in the Kondo-lattice model projection-operator method

by Hickel, Tilmann

Abstract (Summary)
Das magnetische Verhalten zahlreicher Materialien lässt sich auf eine indirekte Wechselwirkung lokalisierter magnetischer Momente, vermittelt durch die Elektronen eines Leitungsbandes, zurückführen. Das Kondo-Gitter-Modell hat sich als elegante Möglichkeit bewährt, diesen Prozess quantenmechanisch zu beschreiben. Es reduziert die Physik auf eine intraatomare Wechselwirkung der Spins von lokalisierten und itineranten Elektronen. Die vorliegende Arbeit ist den analytischen Eigenschaften dieses Modells gewidmet. Die besondere Herausforderung des Kondo-Gitter-Modells besteht dabei im Zusammenwirken zweier verschiedener Teilchensorten, beschrieben durch Fermi-Operatoren sowie quantenmechanische Spins. Bisherige Untersuchungen haben sich in der Regel nur auf eine der beiden Teilchensorten konzentriert. Mit der Projektions-Operator-Methode stellen wir eine Möglichkeit vor, beide Teilsysteme in gleicher Qualität zu behandeln. Die Auswertung des Teilsystems der itineranten Elektronen führt auf einen Ausdruck für die Selbstenergie, der lineare und quadratische Effekte in der Wechselwirkung exakt beschreibt. Die resultierenden Zustandsdichten weisen starke Korrelationseffekte auf. Deren Untersuchung dient sowohl der Bestätigung von Ergebnissen weniger systematischer Zugänge als auch dem Aufzeigen neuer Vielteilchen-Phänomene. Die Anwendung der Projektions-Operator-Methode auf das System der lokalisierten Momente führt zu einer Analyse der bereits bekannten RPA (random phase approximation). Zu diesem Zweck werden die Magnonenspektren und die Curie-Temperaturen systematisch untersucht. Dabei treten bisher unbekannte Schwachpunkte der RPA zu Tage, die auch die Kombination mit Theorien für das itinerante Teilsystem verhindern. Verbesserungen und Alternativen zur RPA werden diskutiert.
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Bibliographical Information:

Advisor:

School:Humboldt-Universität zu Berlin

School Location:Germany

Source Type:Master's Thesis

Keywords:Physik, Astronomie Physik Kondo-Gitter-Modell Projektions-Operator-Methode Mori-Formalismus

ISBN:

Date of Publication:06/26/2006

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