Metallic ferromagnetism in the systems with strongly correlated electrons

Abstract

The present paper considers the ground state ferromagnetic ordering in narrow-band models with strongly correlated electrons, in particular, in a single-band generalized Hubbard model with correlated hopping and interatomic exchange interaction, as well as in a double orbitally degenerate Hubbard model with correlated hopping. The effective Hamiltonians of these models are treated by means of variants of generalized Hartree-Fock approximations, in which the quasi-particle energy spectra are obtained. The ground state energy, critical electron concentration and magnetization are calculated for some types of density of states. The mechanisms of ferromagnetic ordering stability in the narrow-band materials are discussed.

В статтi дослiджено феромагнiтне впорядкування в основному станi у вузькозонних моделях з сильно скорельованими електронами, зокрема, в узагальненiй невиродженiй моделi Габбарда з корельованим переносом та мiжатомною обмiнною взаємодiєю, та в узагальненiй двократно орбiтально виродженiй моделi Габбарда з корельованим переносом. Для дослiдження ефективних гамiльтонiанiв вказаних систем застосовано варiанти узагальненого наближення Гартрi-Фока, на основi яких отримано одночастинковi енергетичнi спектри моделей. Для деяких форм густин станiв, що вiдповiдають певним типам ґраток, проведено розрахунок енергiї основного стану, намагнiченостi та критичних концентрацiй електронiв, при яких магнiтний момент виникає та досягає свого насичення. Обговорено можливi механiзми стабiлiзацiї феромагнiтного впорядкування в реальних вузькозонних матерiалах.