Authors: Wöste, Rolf
Title: Erweiterte Gutzwiller-Wellenfunktionen zur Bestimmung von Streifenstrukturen am eindimensionalen Hubbard-Modell
Language (ISO): de
Abstract: In der vorliegenden Arbeit werden inhomogene Ladungs- und Spinverteilungen, sog. Streifenstrukturen, als Grundzustandseigenschaften von dotieterten Einband-Hubbard-Modellen untersucht. Experimentell wurden Streifenstrukturen in dotierten Kuprat- Supraleitern nachgewiesen. Das Hubbard-Modell wird anhand von Gutzwiller-Wellenfunktionen untersucht. Der ursprügliche Gutzwiller-Ansatz wurde dabei um zwei äußere Variationsfelder erweitert, welche die Ausprägung von Ladungs- und Spininhomgenitäten bewerkstelligen. Um methodische Probleme in 2D-Rechnungen zu umgehen, führen wir unsere Berechnungen in einer Dimension unter Verwendung von Superzellen durch. Systeme mit ausschließlich Nächstem-Nachbar-Hopping zeigen bei Dotierungen 0<d<0.25 Streifenstrukturen mit einer charakteristischen Periodizität n= 1/d für die Ladungsinhomogenität sowie eine effektive ferromagnetische Kopplung zwischen den Streifen. Zieht man Übernächste-Nachbar-Hoppings t' hinzu, finden sich für kleine Werte von t'/t weiterhin Streifenstrukturen, während sich für hinreichend große Werte von t'/t spiralartige Grundzustände herausbilden.
In the present work we study inhomogenous charge and spin distributions, so called stripes, as groundstate properties of doped one band Hubbard models. There is experimental evidence for stripes in doped cuprate-superconductors. Thereby, the Hubbard model is investigated by using Gutzwiller-type wave functions. In order to allow for inhomogenous charge and spin distributions, the original Gutzwiller Ansatz has been extended by two atomic fields per sites which are treated as further variational parameters. To avoid numerical problems as seen in two dimensional supercell calculations, we have performed calculations with one dimensional supercells. Systems with only nearest neighbour hopping show stripes with a characteristic periodicity n=1/d for a given doping level 0<d<0.25 and exhibit an effective ferromagnetic coupling between neighbour stripes. When next nearest neighbour hoppings t'/t are added, we find stripes for small values of t' and spiral type ground states for sufficiently large t'/t.
Subject Headings: Streifenstruktur
Gutzwiller-Wellenfunktion
Cuprat
Hubbard-Modell
Superzelle
Stripes
Gutzwiller wave functions
Cuprates
Hubbard model
Supercells
URI: http://hdl.handle.net/2003/27449
http://dx.doi.org/10.17877/DE290R-15656
Issue Date: 2010-11-02
Appears in Collections:Theoretische Physik II

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