Energía de canje y correlación como función de los números de ocupación de los orbitales cálculo de energías totales y cuasipartículas

Resumen

En esta tesis se ha desarrollado un método de cálculo de primeros principios para el estudio las propiedades de sistemas complejos. Con este método pretendemos poder analizar desde sistemas con correlaciones electrónicas bajas hasta sistemas donde las correlaciones electrónicas son importantes y son necesarios cálculo de muchos cuerpos. La idea fundamental del método es combinar la sencillez de la teoría del funcional de la densidad, con la que se pueden realizar cálculos de primeros principios, y la precisión que ofrecen al tratamiento de la interacción electrónica los modelos usados para el estudio de los sistemas con correlaciones fuertes como el Hamiltoniano Hubbard. Los puntos fundamentales del método son: La energía es un funcional de los números de ocupación de los orbitales. Esto se puede demostrar usando una visión alternativa al teorema de Hohenberg y Kohn. Siguiendo esta idea hemos presentado una función para la energía de canje y correlación calculada usando un Hamiltoniano Hubbard Generalizado. Hemos desarrollado un pseudopotencial para tratar de formar efectiva los electrones de core. Este método ha sido aplicado al estudio de pequeñas moléculas y sistemas semiconductores. Los resultados obtenidos demuestran la precisión de las aproximaciones realizadas y el correcto tratamiento que hacemos del canje y la correlación. Para completar el trabajo se presenta una solución de muchos cuerpos que está relacionada con el método de un cuerpo desarrollado. Esta solución ha sido aplicada al estudio del ferromagnetismo del hierro. Las conclusiones principales de este trabajo son: El ferromagnestismo en este material es acusado por la interacción de intercambio y también hemos sido capaces de explicar con un cálculo de primeros principios los espectros de cuasipartículas observados experimentalmente.