Supercondutividade e magnetismo em pnictídeos baseados em ferro no formalismo do grupo de renormalização até dois loops

• Main Author: Carvalho, Vanuildo Silva de
• Other Authors: Silva, Hermann Freire Ferreira Lima e
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Goiás 2014
• Subjects: Supercondutividade; Magnetismo; Pnictídeos; Superconductivity; Magnetism; Pnictides; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Online Access: http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tde/2908

Submitted by Luciana Ferreira ([e-mail]) on 2014-08-15T15:38:59Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao Vanuildo Silva de Carvalho - Fisica.pdf: 2382600 bytes, checksum: 837960b5396c4b0abf08e52288edc3bf (MD5) === Made available in DSpace on 2014-08-15T15:38:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao Vanuildo Silva de Carvalho - Fisica.pdf: 2382600 bytes, checksum: 837960b5396c4b0abf08e52288edc3bf (MD5) Previous issue date: 2012-04-04 === Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES === Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq === We study the low-energy properties of a two-band model by means of the eld-theoretical renormalization group (RG) up to two loops in order to describe some iron-based pnictide superconductors. Initially, we reproduce some known results of the RG up to one loop to show how one should proceed with the eld-theoretical RG. We then calculate the self-energy of the model and the irreducible four-point vertex functions ��(4) up to two loops. We derive the RG equations for the couplings and the quasiparticle weight of the model at this order of approximation. Following a similar procedure, we show how to determine the possible instabilities of the ground state of the model and the nature of the low-energy elementary excitations by calculating the RG ow equations up to two loops for the extended s-wave (s ) and conventional s-wave (s++) superconducting susceptibilities, charge and spin density wave susceptibilities and also the uniform charge and spin susceptibilities. The numerical analysis of these equations reveals that the couplings of the two-band model are divergent in the low-energy limit, but their ratio ows to a xed point. We obtain, by means of this analysis, that the antiferromagnetic instability is the dominant one, whereas the superconducting instability is the second most important instability. We show that the superconducting instability of s -type exceeds the s++-type when the Umklapp interaction is present and may overcome the antiferromagnetic instability for some doping value in the system. The numerical solution for the quasiparticle weight reveals that this quantity is always close to its initial value during the renormalization procedure of the model, while the uniform charge and spin susceptibilities remain nite for the energy scales where the RG approach up to two loops is valid. These results are consistent with the interpretation that the normal state of that model is, in fact, described by Landau's Fermi liquid theory with well-de ned quasiparticle excitations in the low-energy limit. === Estudamos as propriedades de baixa energia de um modelo de duas bandas por meio do grupo de renormalização (GR) de teoria de campos até dois loops para a descrição de alguns pnictídeos supercondutores baseados em ferro. Inicialmente, reproduzimos alguns resultados conhecidos do GR até um loop para mostrar como se deve proceder com o GR de teoria de campos. Calculamos, então, a auto-energia do modelo e as funções vértices irredutíveis de quatro pontos ��(4) até dois loops. Derivamos as equações do GR, nessa ordem de aproximação, para os acoplamentos e para o peso da quasipartícula do modelo. Seguindo um procedimento similar, mostramos como se determinar as possíveis instabilidades do estado fundamental do modelo e a natureza das excitações elementares de baixa energia por meio do cálculo das equações do GR até dois loops para as susceptibilidades supercondutoras do tipo onda-s estendida (s ) e onda-s convencional (s++), susceptibilidades de ondas de densidade de carga e spin e tamb em as susceptibilidades uniformes de carga e spin. A análise numérica dessas equações revela que os acoplamentos do modelo de duas bandas são divergentes no limite de baixa energia, mas a razão deles tende para um ponto fixo. Obtemos, por meio dessa análise, que a instabilidade antiferromagnética é a dominante, enquanto a instabilidade supercondutora é a segunda mais importante. Mostramos que a instabilidade supercondutora do tipo s se sobressai sobre a do tipo s++ quando a interação do tipo Umklapp está presente e, eventualmente, supera a instabilidade antiferromagnética para algum valor de dopagem no sistema. A solução numérica para o peso da quasipartícula revela que essa quantidade sempre fica próxima do seu valor inicial durante o processo de renormalização do modelo, enquanto que as susceptibilidades de carga e spin uniformes permanecem infinitas para escalas de energia onde o método do GR até dois loops é válido. Esses resultados s~ao consistentes com a interpretação de que o estado normal desse modelo é, de fato, descrito pela teoria do líquido de Fermi de Landau com excitações de quasipartículas bem definidas no limite de baixa energia.