Teorijska istraživanja osobina jako korelisanih kvazi-dvodimenzionalnih nedopiranih kuprata

Abstract

<p>Cilj ove doktorske disertacije jeste da doprinese istraživanjima kvazi-dvodimenzionalnih kupratnih antiferomagneta, interesantnih prvenstveno zbog toga &scaron;to toj grupi jedinjenja pripadaju &bdquo;roditeljska&rdquo; jedinjenja visokotemperaturskih superprovodnika. Najveća pažnja je posvećena ispitivanju magnetnih i termodinamičkih osobina La2CuO4 i Yba2Cu3O6, s obzirom da su oni u literaturi najvi&scaron;e izučavani, te je moguće poređenje sa eksperimentalnim rezultatima, kao i rezultatima drugih modela i drugih teorija. U računu polazimo od Hajzenbergovog hamiltonijana sa spinskom anizotropijom koji analiziramo prvenstveno u okviru metoda Grinovih funkcija (u Kalenovoj i tjablikovskoj aproksimaciji), zatim u okviru teorije linearnih spinskih talasa, a izvesna svojstva ispitivana su u aproksimaciji srednjeg polja. Karakteristike navedenih jedinjenja koje su analizirane u doktorskoj disertaciji su magnonski spektar, magnetizacija, temperatura faznog prelaza, unutra&scaron;nja energija, magnonski doprinos specifičnoj toploti i magnetna susceptibilnost. Poređenje sa eksperimentalnim rezultatima ukazuje na primenljivost metoda Grinovih funkcija u &scaron;irokom temperaturskom intervalu od apsolutne nule do Nelove temperature. Takođe, zaključuje se da<br />je opravdano smatrati ova jedinjenja kvazi-dvodimenzionalnim, jer se ispostavlja da se većina svojstava neznatno menja uključivanjem u račun međuravanske interakcije. Parametar spinske anizotropije ima izražen uticaj na pona&scaron;anje ovih sistema, kao i kvantne spinske fluktuacije i kratkodometne korelacije.</p>

<p> The aim of the thesis is to give an original contribution to the investigation of<br /> quasi-twodimensional cuprate antiferromagnets, which are interesting mainly due to the fact<br /> that high-TC parent compounds belong to the upper class of systems. The greatest attention is<br /> paid to the analysis of the magnetic and thermodynamic properties of La2CuO4 and<br /> Yba2Cu3O6, since these compounds are mostly studied in literature, enabling the comparison<br /> to the experimental results and the results obtained within other models and theories. The<br /> starting point in the calculation is the Heisenberg Hamiltonian with the spin anisotropy<br /> included, which we analyze in detail within the Green&#39;s function approach (using Callen&#39;s and<br /> Tyablikov&#39;s approximation), but also using the linear spin-wave theory, while some properties<br /> are discussed using the mean-field approximation. The properties which are analyzed in the<br /> thesis are the magnon spectra, magnetization, phase transition temperature, internal energy,<br /> magnon contribution to the specific heat and the magnetic susceptibility. The comparison to<br /> the experimental results suggests the applicability of the Green&#39;s function method in the wide<br /> temperature interval from absolute zero to the N&eacute;el temperature. We also conclude that it is<br /> justified to consider these compounds as quasi-twodimensional, since it turns out that most<br /> properties do not change significantly when the interplanar exchange is included. On the other<br /> hand, the spin anisotropy parameter, as well as quantum spin fluctuations and short-range<br /> correlations, have great impact on the behaviour of these sytems.</p>