Electronic structure and magnetic properties of materials with strong electron-electron correlations

Abstract

Název práce: Elektronická struktura a magnetické vlastnosti materiálů se silnými elektron-elektronovými korelacemi Autor: Maxim Tchaplianka Katedra: Fyzikální ústav Akademie věd České republiky Vedoucí disertační práce: Ing. Alexander B. Shick, CSc., DSc., Fyzikální ústav Akademie věd České republiky Abstrakt: V práci popisujeme několik výpočetních metod studia magnetick- ých materiálů, které následně aplikujeme na vybrané reálné materiály. Teorie funkcionálu hustoty kombinovaná s exaktní diagonalizací příměsového modelu je použita ke zkoumání tří případů kobaltového atomu zabudovaného v krystalové mříži nebo adsorbovaného na povrchu jiného přechodového kovu. Pro každou z těchto příměsí jsou vypočteny různé fyzikální charakteristiky včetně její spek- trální hustota. Dále jsou zkoumány sloučeniny FeHfSb a UFe10Si2 jako potenciální magneticky tvrdé materiály, a to prostřednictvím výpočtů jejich magnetokrystal- ické anizotropie a termodynamické stability. Klíčová slova: teorie funkcionálu hustoty, Andersonův model příměsí, přesná di- agonalizace, magnetická anizotropie, Kondo efekt

Title: Electronic structure and magnetic properties of materials with strong electron-electron correlations Author: Maxim Tchaplianka Department: Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences Supervisor: Ing. Alexander B. Shick, CSc., DSc., Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences Abstract: In this thesis, we present several computational methods of studying magnetic materials, and apply them to several real materials. Density functional theory with exact diagonalization is used to investigate three materials which consist of a cobalt impurity coupled to a metallic substrate. The observables and spectral densities found in each case are presented. Next, FeHfSb and UFe10Si2 are investigated as potentially magnetically hard materials, via the calculation of their magnetocrystalline anisotropy and thermodynamic stability. Keywords: density functional theory, Anderson impurity model, exact diagonal- ization, magnetic anisotropy, Kondo effect