The helicoidal Hubbard model

Abstract

The Hubbard model is one of the most simple models to describe the motion and interaction of electrons in solids. It has been widely studied due to its applications in the description of organic conductors and in the search for high Tc superconductivity. In this work, the Hubbard model in a helicoidal lattice is studied, a lattice identical to the two-dimensional square lattice in the thermodynamic limit. The magnetic phases of this model are analyzed by building mean eld phase diagrams. The thermodynamics of this model is studied in the strong coupling limit (U ! 1). We consider hoppings along and across helix steps. The hoppings across helix steps generate a mixing of the spin con gurations, whose dynamics is also studied.

O modelo de Hubbard é um dos modelos mais simples para descrever o movimento e a interacção de electrões em sólidos. Tem sido largamente estudado pelas suas aplicações na descrição de condutores orgânicos e na procura de supercondutividade a cada vez mais altas temperaturas. Neste trabalho, é estudado o modelo de Hubbard numa rede helicoidal, uma rede idêntica à rede bidimensional quadrada no limite termodinâmico. As fases magnéticas deste modelo são analisadas através da construção de diagramas de fase em campo médio. A termodinâmica deste modelo é estudada no limite de acoplamento forte (U ! 1). São considerados saltos ao longo de passos da hélice e saltos de um passo para outro. Os saltos entre diferentes passos da hélice geram mistura das con gurações de spin, cuja dinâmica também é estudada.