Теория спин-зависимого транспорта в системах с сильными электронными корреляциями

Abstract

Получено выражение для двухчастичной функции Грина (электропроводности) магнитных кристаллов с сильными электронными корреляциями. Учитываются процессы рассеяния электронов на флуктуациях спиновой и электронной плотностей. Электронные состояния описываются в рамках многозонной модели сильной связи. Расчеты базируются на диаграммной технике для температурных функций Грина. Получено кластерное разложение для двухчастичной функции Грина. За нулевое одноузельное приближение в кластерном разложении выбирается приближение когерентного потенциала. Показано, что вклады процессов рассеяния электронов на кластерах уменьшаются с увеличением числа узлов в кластере по некоторому малому параметру. На примере кристалла железа исследованы условия возникновения спин-зависимого транспорта в системах с сильными электронными корреляциями.

Одержано вираз для двочастинкової Ґрінової функції (електропровідности) магнетних кристалів із сильними електронними кореляціями. Враховуються процеси розсіяння електронів на флюктуаціях спінової й електронної густин. Електронні стани описуються в рамках багатозонного моделю сильного зв’язку. Розрахунки базуються на діяграмній техніці для температурних Ґрінових функцій. Одержано кластерне розвинення для двочастинкової Ґрінової функції. За нульове одновузельне наближення в кластерному розвиненні обирається наближення когерентного потенціялу. Показано, що внески процесів розсіяння електронів на кластерах зменшуються зі збільшенням числа вузлів у кластері за деяким малим параметром. На прикладі кристала заліза досліджено умови виникнення спін-залежного транспорту в системах із сильними електронними кореляціями.

An expression for two-particle Green’s function (electroconductivity) of magnetic crystals with strong electron correlations is obtained. The processes of electron scattering by fluctuations of spin and electron densities are taken into consideration. The electron states of the system are described within thescope of the multiband tight-binding model. Calculations are based on the diagram technique for temperature Green’s functions. Cluster expansion for two-particle Green’s function is obtained. The coherent potential approximation (CPA) is chosen as a zero-order one-site approximation for this expansion. As shown, the contributions from the processes of scattering by clusters decrease as the number of atoms in a cluster increases, and this decrease can be parameterized by a certain small parameter. Conditions for appearance of spin-dependent transport in systems with strong electron correlations are studied as applied to the iron single crystal as an example.