Thermoelectric Power and Hall Effect in Correlated Metals and Doped Mott–Hubbard Insulators: DMFT Approximation

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

We present comparative theoretical investigation of thermoelectric power and Hall effect in the Hubbard model for correlated metal and Mott insulator (considered as prototype cuprate superconductor) for different concentrations of current carriers. Analysis is performed within standard DMFT approximation. For Mott insulator we consider the typical case of partial filling of the lower Hubbard band (hole doping). We calculate the dependence of thermopower on doping level and determine the critical concentration of carriers corresponding to sign change of thermopower. An anomalous dependence of thermopower on temperature is obtained significantly different from linear temperature dependence typical for the usual metals. The role of disorder scattering is analyzed on qualitative level. The comparison with similar studies of the Hall effect shows, that breaking of electron-hole symmetry leads to the appearance of the relatively large interval of band-fillings (close to the half-filling) where thermopower and Hall effects have different signs. We propose a certain scheme allowing to determine the number of carriers from ARPES data and perform semi-quantitative estimate of both thermopower and Hall coefficient using the usual DFT calculations of electronic spectrum.

Sobre autores

E. Kuchinskiy

Institute for Electrophysics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: kuchinsk@iep.uran.ru
620016, Yekaterinburg, Russia

N. Kuleeva

Institute for Electrophysics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Email: kuchinsk@iep.uran.ru
620016, Yekaterinburg, Russia

M. Sadovskiy

Institute for Electrophysics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Autor responsável pela correspondência
Email: sadovski@iep.uran.ru
620016, Yekaterinburg, Russia

Bibliografia

  1. Th. Pruschke, M. Jarrell, and J. K. Freericks, Adv. Phys. 44, 187 (1995).
  2. A. Georges, G. Kotliar, W. Krauth, and M. J. Rozenberg, Rev. Mod. Phys. 68, 13 (1996).
  3. D. Vollhardt, in Lectures on the Physics of Strongly Correlated Systems XIV, ed. by A. Avella and F. Mancini, AIP Conf. Proc., AIP, Melville, New York, Vol. 1297 (2010), p. 339; ArXiV: 1004.5069.
  4. Э. З. Кучинский, Н. А. Кулеева, Д. И. Хомский, М. В. Садовский, Письма ЖЭТФ 115, 444 (2022)
  5. JETP Letters 115, 402 (2022).
  6. Э. З. Кучинский, Н. А. Кулеева, М. В. Садовский, Д. И. Хомский, ЖЭТФ 163, 417 (2023)
  7. JETP 136, 368 (2023).
  8. Э. З. Кучинский, И. А. Некрасов, М. В. Садовский, УФН 182, 345 (2012)
  9. Physics Uspekhi, 55, 325 (2012).
  10. G. Rohringer, H. Hafermann, A. Toschi, A. A. Katanin, A. E. Antipov, M. I. Katsnelson, A. I. Lichtenstein, A. N. Rubtsov, and K. Held, Rev. Mod. Phys. 90, 025003 (2018).
  11. О. Маделунг, Теория твердого тела, Наука, Москва (1980)
  12. O. Madelung, Festk¨orpertheorie, Springer-Verlag, Berlin (1973).
  13. S. Chakraborty, D. Galanakis, and P. Phillips, Phys. Rev. B 82, 214503 (2010).
  14. R. Bulla, T. A. Costi, and T. Pruschke, Rev. Mod. Phys. 60, 395 (2008).
  15. Дж. Займан, Принципы теории твердого тела, Мир, Москва (1974)
  16. J. Ziman, Principles of the Theory of Solids, Cambridge University Press (1973).
  17. G. Beni, Phys. Rev. B 19, 2186 (1974).
  18. W. O. Wang, J. K. Ding, E. W. Huang, B. Moritz, and Th. P. Devereaux, arXiv: 2302.13169.
  19. E. Z. Kuchinskii, I. A. Nekrasov, and M. V. Sadovskii, ЖЭТФ 133, 670 (2008)
  20. JETP 106, 581 (2008).
  21. M. V. Sadovskii, I. A. Nekrasov, E. Z. Kuchinskii, Th. Pruschke, and V. I. Anisimov, Phys. Rev. B72, 155105 (2005).
  22. Wenhu Xu, K. Haule, and G. Kotliar, Phys. Rev. Lett. 111, 036401 (2013).
  23. R. S. Allgaier, Phys. Rev. 185, 227 (1969).
  24. Н. Мотт, Э. Дэвис, Электронные процессы в некристаллических веществах, Мир, Москва (1982)
  25. N. F. Mott, E. A. Davis, Electron Processes in Non-Crystalline Materials, Clarendon Press, Oxford (1979).
  26. S. D. Obertelli, J. R. Cooper, and J. L. Tallon, Phys. Rev. B 46, 14928 (1992).
  27. T. Honma and P. H. Hor, Phys. Rev. B 77, 184520 (2008).
  28. A. Garg, B. Sriram Shastry, K. B. Dave, and P. Phillips, New J. of Phys. 13, 08332 (2011).
  29. F. F. Balakirev, J. B. Betts, A. Migliori, I. Tsukada, Y. Ando, and G. S. Boebinger, Phys. Rev. Lett. 101, 017004 (2009).
  30. S. Badoux, W. Tabis, F. Laliberte, B. Vignolle, D. Vignolles, J. Beard, D. A. Bonn, W. N. Hardy, R. Liang, N. Doiron-Leyraud, L. Taillefer, and C. Proust, Nature 531, 210 (2016).
  31. C. Collignon, S. Badoux, S. A. A. Afshar, B. Michon, F. Laliberte, O. Cyr-Choiniere, J.-S. Zhou, S. Licciardello, S. Wiedmann, N. Doiron-Leyraud, anf L. Taillefer, Phys. Rev. B95, 224517 (2017).
  32. C. Proust and L. Taillefer, Annu. Rev. Condens. Matter Phys. 10 409 (2019).

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».