Phase diagrams of the two-dimensional Hubbard model
Palavras-chave:
functional integral method, Hubbard model, magnetism of itinerant electronsResumo
The magnetism of strongly correlated electrons in narrow energy bands is a relevant phenomenon for several technologically important materials. In this paper, we investigate the conditions for ferromagnetism of the two-dimensional Hubbard model by the functional-integral method. Using the static and uniform approximation for the partition function of the system we have determined the functional free energy for a squared lattice. Thus we have obtained magnetic phase diagrams equivalent to the Hartree-Fock approximation ones. We have observed the existence of a critical temperature (TC) and of a critical onsite Coulombian electrons interaction (UC) for occurrence of spontaneous magnetization in the context of our approximations. We have obtained several phase diagrams relating T, U and n (average number of electrons per site). We graphically verified the dependence of TC and UCwith respect to n, besides the dependence of TC with respect to n and U simultaneously. In the half-filledband case (n=1) we have obtained an analytical expression for UC, for some given temperatures. The determination of TC and UC for the spontaneous magnetization occurrence contributes to show the functional characteristics of this method. The shape of the curves relative to temperature agrees qualitatively with that expected for itinerant electrons magnetic systems. We have shown that besides the existence of a minimum value for the Coulombian interaction energy for occurrence of spontaneous magnetization, there is a saturation point, that is, a limiting value for the magnetization increase, as expected.Downloads
Como Citar
Andrade, D. M., & Macedo, C. A. (2011). Phase diagrams of the two-dimensional Hubbard model. Scientia Plena, 1(5). Recuperado de https://scientiaplena.org.br/sp/article/view/574
Edição
Seção
Artigos
Licença
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
- Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
- Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
- Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) após a sua publicação, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.