Self-consistent auxiliary particle theory for heavy fermions within the extended dynamical field theory

• Applicant: Dr. Stefan Kirchner
• Subject Area: Theoretical Condensed Matter Physics
• Term: from 2002 to 2006
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5396869

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, die Conserving T-Matrix-Approximation im Rahmen der Extended Dynamical Mean Field Theory zum Lösen des dort auftretenden Störstellenproblems zu verwenden. Dabei wird durch die E-DMFT ein stark korreliertes Elektronsystem, wie z.B. die sogenannten Schwer-Fermion-Systeme, also Verbindungen mit 4f- oder 5f-Elementen, die bei tiefen Temperaturen ausgeprägte Anomalien in ihren physikalischen Eigenschaften aufweisen, auf einen einzelnen Gitterplatz abgebildet, der an ein selbstkonsistent zu bestimmendes Bad aus Fermionen und Bosonen gekoppelt ist. Während die Kopplung an das selbstkonsistente fermionische Band die Hüpfprozesse zwischen der effektiven Störstelle und dem Rest des Gitters modelliert, beschreibt das bosonische Bad das fluktuierende magnetische Feld, das durch die lokalen Momente auf allen anderen Gitterplätzen erzeugt wird. Zum Lösen dieses nichttrivialen Störstellenproblems soll eine erhaltende Näherung verwendet werden, die CTMA, die im Hilfsteilchenformalismus formuliert ist. Für das gewöhnliche SU(N)xSU(M)-Anderson-Modell ist bekannt, dass die CTMA sowohl Fermi- als auch Nicht-Fermi-Flüssigkeitsverhalten richtig reproduziert. Es sollen Verallgemeinerungen der CTMA auf das neuartige Störstellenproblem der E-DMFT untersucht werden. Dabei erhofft man sich Erkenntnisse über die Art des Quantenphasenüberganges in solchen Systemen und dem in der Nähe des kritischen Punktes auftretenden Nicht-Fermi-Flüssigkeitsverhalten.

• DFG Programme: Research Fellowships