Evolução da superfície de Fermi do La2-xSrxCuO4: estados locais de Wannier/Hartree-Fock

Abstract

Este trabalho é uma extensão de uma modelagem tight−binding de estados de Wannier com interação coulombiana de screening para a descrição de elétrons correlacionados nas camadas de CuO2 do La2CuO4. Na condição de banda semicheia e temperatura T = 0 K, esta modelagem é capaz de predizer um estado fundamental antiferromagnético isolante e um estado excitado paramagnético com pseudo-gap, cuja natureza ainda é debatido na literatura. Esses estados são obtidos no contexto de uma solução auto-consistente tipo Hartree-Fock na modelagem de uma banda efetiva de estados de Wannier, sob condições de quebra de simetria de translações espaciais e efeito de emaranhamento (entanglement) na estrutura espinorial dos estados eletrônicos. No regime dopado com buracos, esses estados ficam degenerados num ponto crítico de concentração de buracos igual a xc = 0.2, resultando em uma transição de fase quântica de segunda ordem para um estado paramagnético. A modelagem dá assim explicação à existência detectada experimentalmente desta transição de fase. Em nosso trabalho generalizamos o termo cinético da modelagem acima mencionada através da inclusão de hopping entre segundos vizinhos, de acordo com observações experimentais. De fato, a inclusão deste novo termo cinético resulta em melhor concordância da previsão da modelagem e as observações experimentais da evolução da superfície de Fermi com dopagem de buracos. Em particular, enquanto na modelagem restrita a primeiros vizinhos não podemos conciliar a transição de fase quântica observada a xc = 0.2 com as características experimentais da evolução da superfície de Fermi, isto torna-se possível com a inclusão do hopping de segundos vizinhos com amplitude sugerida pelos resultados experimentais.