Teoria da ligação de valência ressonante - Resonating valence bond theory

Na física da matéria condensada , a teoria da ligação de valência ressonante (RVB) é um modelo teórico que tenta descrever a supercondutividade em alta temperatura e, em particular, a supercondutividade em compostos de cuprato . Foi proposto pela primeira vez por um físico americano PW Anderson e pelo físico teórico indiano Ganapathy Baskaran em 1987. A teoria afirma que em redes de óxido de cobre , elétrons de átomos de cobre vizinhos interagem para formar uma ligação de valência , que os bloqueia no lugar. No entanto, com o doping , esses elétrons podem atuar como pares de Cooper móveis e supercondutores. Anderson observou em seu artigo de 1987 que a origem da supercondutividade em cupratos dopados estava na natureza isolante de Mott do óxido de cobre cristalino. RVB baseia-se nos modelos de Hubbard e tJ usados ​​no estudo de materiais fortemente correlacionados .

Em 2014, evidências mostrando que partículas fracionárias podem acontecer em materiais magnéticos quase bidimensionais foram encontradas por cientistas da EPFL que deram suporte à teoria de supercondutividade de alta temperatura de Anderson.

Descrição

O estado RVB com acoplamento de ligação de valência de elétrons vizinhos mais próximos.

A física dos isoladores de Mott é descrita pelo modelo hamiltoniano de Hubbard repulsivo :

${\ displaystyle H = -t \ sum _ {\ langle ij \ rangle} (c_ {i \ sigma} ^ {\ dagger} c_ {j \ sigma} + {\ text {hc}}) + U \ sum _ { i} n_ {i \ uparrow} n_ {i \ downarrow}}$

Em 1971, Anderson sugeriu pela primeira vez que este hamiltoniano pode ter um estado fundamental não degenerado que é composto de estados de spin desordenados. Pouco depois que os supercondutores de alta temperatura foram descobertos, Anderson e Kivelson et al. propôs um estado fundamental de ligação de valência ressonante para esses materiais, escrito como

${\ displaystyle | {\ text {RVB}} \ rangle = \ sum _ {C} | C \ rangle}$

onde representado uma cobertura de uma rede por dímeros vizinhos mais próximos. Cada uma dessas coberturas tem o mesmo peso. Em uma aproximação de campo médio , o estado RVB pode ser escrito em termos de uma projeção de Gutzwiller e exibe uma transição de fase supercondutora de acordo com o mecanismo Kosterlitz-Thouless . No entanto, uma prova rigorosa da existência de um estado fundamental supercondutor no Hubbard ou no Hamiltoniano ainda não é conhecida. Além disso, a estabilidade do estado fundamental RVB ainda não foi confirmada. ${\ displaystyle C}$

Referências