RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 4, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2008

 / 

Январь

←  →

Обзоры актуальных проблем


Материалы с сильными электронными корреляциями

,
Институт физики металлов имени М.Н. Михеева, Уральское отделение РАН, ул. С. Ковалевской 18, Екатеринбург, 620108, Российская Федерация

Анализируются электронная структура и физические свойства сильнокоррелированных систем (СКС), содержащих элементы с незаполненными 3d-, 4d- и 5f-оболочками. К ним относятся чистые переходные, редкоземельные элементы, актиниды и многочисленные классы химических соединений на их основе, включая различные оксиды, в которых реализуются фазовые переходы металл-изолятор, а также купраты, манганиты, f-системы с тяжелыми фермионами и кондо-диэлектрики. Показано, что низкоэнергетическая физика этих веществ описывается тремя базовыми моделями: моделью Хаббарда, sd-обменной моделью и периодической моделью Андерсона в условиях, когда энергия кулоновского отталкивания электронов на узле U или sd-обменная энергия J имеют порядок ширины зоны проводимости W. В этой ситуации нет малого параметра и требуются непертурбативные подходы. Излагается один из таких подходов — теория динамического среднего поля (DMFT), — в котором игнорируются пространственные корреляции в системе и учитываются только динамические. Показано, что такой подход, имеющий полное обоснование в пределе большой размерности пространства (d → ∞), охватывает всю физику СКС, позволяя описать наблюдаемые в них явления. Расширение DMFT, учитывающее пространственные корреляции, дает возможность количественно описать различные d- и f-системы. Бурно развивающаяся в последние годы DMFT является универсальным и наиболее эффективным методом исследования различных СКС.

Текст pdf (727 Кб)
English fulltext is available at DOI: 10.1070/PU2008v051n01ABEH006388
PACS: 71.27.+a, 71.30.+h, 74.72.−h, 75.10.−b, 75.30.−m (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0178.200801b.0025
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2008/1/c/
000256193500003
2-s2.0-44149107137
2008PhyU...51...23I
Цитата: Изюмов Ю А, Курмаев Э З "Материалы с сильными электронными корреляциями" УФН 178 25–60 (2008)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Izyumov Yu A, Kurmaev E Z “Materials with strong electron correlations” Phys. Usp. 51 23–56 (2008); DOI: 10.1070/PU2008v051n01ABEH006388

Список литературы (145) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (44) Похожие статьи (20)

  1. Hubbard J J Proc. R. Soc. London A 276 238 (1963)
  2. Hubbard J J Proc. R. Soc. London A 281 401 (1964)
  3. Metzner W, Vollhardt D Phys. Rev. Lett. 62 324 (1989)
  4. Georges A, Kotliar G Phys. Rev. B 45 6479 (1992)
  5. Zhang X Y, Rozenberg M J, Kotliar G Phys. Rev. Lett. 70 1666 (1993)
  6. Georges A et al. Rev. Mod. Phys. 68 13 (1996)
  7. Kotliar G et al. Rev. Mod. Phys. 78 865 (2006)
  8. Georges A AIP Conf. Proc. 715 3 (2004)
  9. Georges A cond-mat/0403123, It is the same as Ref. [8]
  10. Held K Adv. Phys. 56 829 (2007)
  11. Lichtentein A I, Katsnelson M I, Kotliar G in Electron Correlations and Materials Properties 2 (Eds A Gonis, N Kioussis, M Ciftan) (New York: Kluwer Acad. Plenum Publ., 2003) p. 428
  12. Maier T et al. Rev. Mod. Phys. 77 1027 (2005)
  13. Freericks J K, Zlatić V Rev. Mod. Phys. 75 1333 (2003)
  14. Edelstein A S J. Magn. Magn. Mater. 256 430 (2003)
  15. Kotliar G, Vollhardt D Phys. Today 57 (3) 53 (2004)
  16. Tokura Y Phys. Today 56 (7) 50 (2003)
  17. Agilent Technologies Europhysics Prize of 2006, www.agilent.com/about/newsroom/presrel/2006/08maral06001.html
  18. Изюмов Ю А УФН 165 403 (1995); Izyumov Yu A Phys. Usp. 38 385 (1995)
  19. Изюмов Ю А УФН 167 465 (1997); Izyumov Yu A Phys. Usp. 40 445 (1997)
  20. Изюмов Ю А УФН 169 225 (1999); Izyumov Yu A Phys. Usp. 42 215 (1999)
  21. Изюмов Ю А, Скрябин Ю Н УФН 171 121 (2001); Izyumov Yu A, Skryabin Yu N Phys. Usp. 44 109 (2001)
  22. Изюмов Ю А, Чащин Н И, Алексеев Д С Теория сильно коррелированных систем. Метод производящего функционала (М. - Ижевск: РХД, 2006)
  23. Изюмов Ю А, Курмаев Э З УФН 113 193 (1974); Izyumov Yu A, Kurmaev É Z Sov. Phys. Usp. 17 356 (1974)
  24. Изюмов Ю А, Курмаев Э З УФН 118 53 (1976); Izyumov Yu A, Kurmaev É Z Sov. Phys. Usp. 19 26 (1976)
  25. Вонсовский С В, Изюмов Ю А, Курмаев Э З Сверхпроводимость переходных металлов, их сплавов и соединений (М.: Наука, 1977); Translated into English, Vonsovsky S V, Izyumov Yu A, Kurmaev E Z Superconductivity of Transition Metals: Their Alloys and Compounds (Berlin: Springer-Verlag, 1982)
  26. Зубарев Д Н УФН 71 71 (1960); Zubarev D N Sov. Phys. Usp. 3 320 (1960)
  27. Абрикосов А А, Горьков Л П, Дзялошинский И Е Методы квантовой теории поля в статистической физике (М.: Физматгиз, 1962); Translated into English, Abrikosov A A, Gor'kov L P, Dzyaloshinskii I E Quantum Field Theoretical Methods in Statistical Physics (Oxford: Pergamon Press, 1965)
  28. Anderson P W Phys. Rev. 124 41 (1961)
  29. Bulla R, Costi T A , Vollhardt D Phys. Rev. B 64 045103 (2001)
  30. Fye R M, Hirsch J E Phys. Rev. B 40 4780 (1989)
  31. Werner P et al. Phys. Rev. Lett. 97 076405 (2006)
  32. Haule K Phys. Rev. B 75 155113 (2007)
  33. Krug von Nidda H-A et al. Eur. Phys. B 34 399 (2003)
  34. Fujimori A et al. Phys. Rev. Lett. 69 1796 (1992)
  35. Mo S-K et al. Phys. Rev. Lett. 90 186403 (2003)
  36. Limelette P et al. Science 302 89 (2003)
  37. Panaccione G et al. Phys. Rev. Lett. 97 116401 (2006)
  38. Sham L J, Kohn W Phys. Rev. 145 561 (1966)
  39. Schrieffer J R, Wolff P A Phys. Rev. 149 491 (1966)
  40. Mott N F Proc. Phys. Soc. London A 62 416 (1949)
  41. Mott N F Can. J. Phys. 34 1356 (1956)
  42. Mott N F Philos. Mag. 6 287 (1961)
  43. Mott N F Metal-Insulator Transitions 2nd ed. (London: Taylor & Francis, 1990)
  44. Brinkman W F, Rice T M Phys. Rev. B 2 4302 (1970)
  45. Zaanen J, Sawatzky G A, Allen J W Phys. Rev. Lett. 55 418 (1985)
  46. Imada M, Fujimori A, Tokura Y Rev. Mod. Phys. 70 1039 (1998)
  47. Pavarini E et al. Phys. Rev. Lett. 92 176403 (2004)
  48. Садовский М В УФН 171 539 (2001); Sadovskii M V Phys. Usp. 44 515 (2001)
  49. Sadovskii M V cond-mat/0408489
  50. Yoshida T et al. J. Phys. Condens. Matter 19 125209 (2007); Yoshida T et al. cond-mat/0610759
  51. Kuchinskii E Z et al. ЖЭТФ 131 908 (2007); JETP JETP 104 792 (2007); Kuchinskii E Z et al. cond-mat/0606651
  52. Millis A J, Momen H, Pines D Phys. Rev. B 42 167 (1990)
  53. Sadovskii M V et al. Phys. Rev. B 72 155105 (2005)
  54. Kuchinskii E Z, Nekrasov I A, Sadovskii M V Phys. Rev. B 75 115102 (2007)
  55. Kuchinskii E Z, Nekrasov I A, Sadovskii M V Письма в ЖЭТФ 82 217 (2005); Kuchinskii E Z, Nekrasov I A, Sadovskii M V JETP Lett. 82 198 (2005)
  56. Kuchinskii E Z, Nekrasov I A, Sadovskii M V ФНТ 32 528 (2006); Kuchinskii E Z, Nekrasov I A, Sadovskii M V Low Temp. Phys. 32 398 (2006)
  57. Kuchinskii E Z, Sadovskii M V ЖЭТФ 130 477 (2006); Kuchinskii E Z, Sadovskii M V JETP 103 415 (2006)
  58. Toschi A, Katanin A A, Held K Phys. Rev. B 75 045118 (2007)
  59. Smith J L, Si Q Phys. Rev. B 61 5184 (2000)
  60. Damascelli A, Hussain Z, Shen Z-X Rev. Mod. Phys. 75 473 (2003)
  61. Ino A et al. J. Phys. Soc. Jpn. 68 1496 (1999)
  62. Byczuk K et al. Nature Phys. 3 168 (2007)
  63. Plakida N M, Oudovenko V S ЖЭТФ 131 259 (2007); Plakida N M, Oudovenko V S JETP 104 230 (2007)
  64. Anderson P W Science 235 1196 (1987)
  65. Haule K et al. Phys. Rev. B 68 155119 (2003)
  66. Haule K, Kotliar G Europhys. Lett. 77 27007 (2007); Haule K, Kotliar G cond-mat/0601478
  67. Demler E, Hanke W, Zhang S-C Rev. Mod. Phys. 76 909 (2004)
  68. Halboth C J, Metzner W Phys. Rev. B 61 7364 (2000)
  69. Lichtenstein A I, Katsnelson M I Phys. Rev. B 62 R9283 (2000)
  70. Sénéchal D et al. Phys. Rev. Lett. 94 156404 (2005)
  71. Capone M, Kotliar G Phys. Rev. B 74 054513 (2006)
  72. Reiss J, Rohe D, Metzner W Phys. Rev. B 75 075110 (2007)
  73. Kyung B et al. Phys. Rev. B 73 165114 (2006)
  74. Максимов Е Г УФН 170 1033 (2000); Maksimov E G Phys. Usp. 43 965 (2000)
  75. Kulić M L, Dolgov O V cond-mat/0610549
  76. Capone M et al. Science 296 2364 (2002)
  77. Coey J M D, Viret M, von Molnar S Adv. Phys. 48 167 (1999)
  78. Salamon M B, Jaime M Rev. Mod. Phys. 73 583 (2001)
  79. Dörr K J. Phys. D 39 R125 (2006)
  80. Chun S H et al. Phys. Rev. Lett. 84 757 (2000)
  81. Tokura Y, Tomioka Y J. Magn. Magn. Mater. 200 1 (1999)
  82. Zener C Phys. Rev. 82 403 (1951)
  83. Anderson P W, Hasegawa H Phys. Rev. 100 675 (1955)
  84. de Gennes P-G Phys. Rev. 118 141 (1960)
  85. Furukawa N J. Phys. Soc. Jpn. 64 2754 (1995)
  86. Furukawa N in Physics of Manganites (Eds T A Kaplan, S D Mahanti) (New York: Kluwer Acad., Plenum Publ., 1999) p. 1 - 38
  87. Motome Y, Furukawa N J. Phys. Soc. Jpn. 69 3785 (2000)
  88. Nagai K, Momoi T, Kubo K J. Phys. Soc. Jpn. 69 1837 (2000)
  89. Lin C, Millis A J Phys. Rev. B 72 245112 (2005)
  90. Held K, Vollhardt D Phys. Rev. Lett. 84 5168 (2000)
  91. Tran Minh-Tien Phys. Rev. B 67 144404 (2003)
  92. Tran Minh-Tien cond-mat/0310441
  93. Chernyshev A L, Fishman R S Phys. Rev. Lett. 90 177202 (2003)
  94. Yunoki S et al. Phys. Rev. Lett. 80 845 (1998)
  95. Ramakrishnan T V et al. Phys. Rev. Lett. 92 157203 (2004)
  96. Uehara M et al. Nature 399 560 (1999)
  97. Loudon J C, Mathur N D, Midgley P A Nature 420 797 (2002)
  98. Локтев В М, Погорелов Ю Г ФНТ 26 231 (2000); Локтев В М, Погорелов Ю Г Low Temp. Phys. 26 171 (2000)
  99. Anderson P W Phys. Rev. 115 2 (1959)
  100. Кугель К И, Хомский Д И УФН 136 621 (1982); Kugel' K I, Khomskii D I Sov. Phys. Usp. 25 231 (1982)
  101. van den Brink J, Khomskii D Phys. Rev. Lett. 82 1016 (1999)
  102. Millis A J, Littlewood P B, Shraiman B I Phys. Rev. Lett. 74 5144 (1995)
  103. Edwards D M Adv. Phys. 51 1259 (2002)
  104. Ирхин В Ю, Кацнельсон М И УФН 164 705 (1994); Irkhin V Yu, Katsnel'son M I Phys. Usp. 37 659 (1994)
  105. Brandt N B, Moshchalkov V V Adv. Phys. 33 373 (1984)
  106. Grewe M, Steglich F in Handbook on the Physics and the Chemistry of Rare Earth Vol. 14 (Amsterdam: Elsevier, 1991) p. 343
  107. Fulde P, Keller J, Zwicknagl G in Solid State Physics: Advances in Research and Applications Vol. 41 (Eds H Ehrenreich, D Turnbull) (New York: Academic Press, 1988) p. 1
  108. Degiorgi L Rev. Mod. Phys. 71 687 (1999)
  109. Stewart G R Rev. Mod. Phys. 73 797 (2001)
  110. Hewson A C The Kondo Problem in Heavy Fermions (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1993)
  111. Costi T A, Manini N J. Low Temp. Phys. 126 835 (2002)
  112. Nozières P Eur. Phys. J. B 6 447 (1998)
  113. Burdin S, Georges A, Grempel D R Phys. Rev. Lett. 85 1048 (2000)
  114. Rice T M, Ueda K Phys. Rev. B 34 6420 (1986)
  115. Jarrell M Phys. Rev. B 51 7429 (1995)
  116. Pruschke Th, Bulla R, Jarrell M Phys. Rev. B 61 12799 (2000)
  117. Tahvildar-Zadeh A N et al. Phys. Rev. B 60 10782 (1999)
  118. Grenzebach C et al. Phys. Rev. B 74 195119 (2006)
  119. Smith V E, Logan D E, Krishnamurthy H R Eur. Phys. J. B 32 49 (2003)
  120. Fulde P Ann. Phys. (Berlin) 9 871 (2000)
  121. Möller B, Wölfle P Phys. Rev. B 48 10320 (1993)
  122. Doradziński R, Spalek J Phys. Rev. B 58 3293 (1998)
  123. Sun P, Kotliar G Phys. Rev. Lett. 91 037209 (2003)
  124. Sun P, Kotliar G Phys. Rev. Lett. 95 016402 (2005)
  125. de' Medici L et al. Phys. Rev. Lett. 95 066402 (2005)
  126. Ohashi T et al. Phys. Rev. B 70 245104 (2004)
  127. Anders F B Phys. Rev. Lett. 83 4638 (1999)
  128. Steglich F et al. Phys. Rev. Lett. 43 1892 (1979)
  129. Ott H R et al. Phys. Rev. Lett. 50 1595 (1983)
  130. Stewart G R et al. Phys. Rev. Lett. 52 679 (1984)
  131. Varma C M cond-mat/0510019
  132. Воловик Г Е, Горьков Л П Письма в ЖЭТФ 39 550 (1984); Volovik G E, Gor'kov L P JETP Lett. 39 674 (1984)
  133. Luke G M et al. Nature 394 558 (1998)
  134. Sigrist M, Ueda K Rev. Mod. Phys. 63 239 (1991)
  135. Cox D L, Maple M B Phys. Today 48 (2) 32 (1995)
  136. Khomskii D I Phys. Scr. 72 CC8 (2005)
  137. Нагаев Э Л УФН 165 529 (1995); Nagaev E L Phys. Usp. 38 497 (1995)
  138. Pourovskii L V et al. cond-mat/0702342
  139. Ren X et al. Phys. Rev. B 74 195114 (2006)
  140. Kuneš J et al. Phys. Rev. B 75 165115 (2007)
  141. Pchelkina Z V et al. Phys. Rev. B 75 035122 (2007)
  142. Braun J et al. Phys. Rev. Lett. 97 227601 (2006)
  143. Eckstein M et al. Phys. Rev. B 75 125103 (2007)
  144. Aryanpour K, Pickett W E, Scalettar R T Phys. Rev. B 74 085117 (2006)
  145. Merino J, Powell B J, McKenzie R H Phys. Rev. B 73 235107 (2006)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение