Interpretación de la validez de las aproximaciones adiabática y antiadiabática en un sistema de tres sitios con correlaciones fuertes

• Autores: Koval, Sergio Fabián; Gazza, Claudio Javier
• Año de publicación: 1997
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: artículo
• Fuente: An. (Asoc. Fís. Argent., En línea) 1997;01(09):175-179
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Analizamos la validez de las aproximaciones adiabática y antiadiabática en un modelo con interacciones electrón-electrón y electrón-sonón para un sistema de tres sitios. Este modelo describe el movimiento de oxígenos apicales en Y Bа₂CuзO₇. Se muestra que la aproximación adiabática deja de ser válida a un valor crítico de la constante de acoplamiento infrarrojo donde la diferencia de energía entre el primer estado excitado y el estado fundamental electrónico se hace igual a la altura de la barrera del potencial doble pozo. Para este valor grande del acoplamiento, el movimiento de huecos e iones está altamente correlacionado. Se concluye que en este modelo, la aproximación adiabática es válida aún en una región de parámetros donde la escala de la energía electrónica no es mucho más grande que la escala de la energía vibracional. Esta aproximación describe efectos polarónicos que aparecen en el espectro de absorción infrarrojo obtenido en un cálculo exacto del mismo sistema. Investigamos también el rango de validez de la aproximación antiadiabática. La ventana en la región de parámetros donde las dos aproximaciones no son válidas, se achica al disminuir la repulsión en el sitio U hasta cerrarse con U = 0.
We analyze the validity ranges of the adiabatic and antiadiabatic approximations for a model with electron-electron and electron-phonon interactions for a three-site cluster. This model describes the motion of apical oxygens in Y Bа₂CuзO₇. We show that the adiabatic approx- imation holds up to a critical infrared coupling where the gap between the ground and first excited electronic states becomes nearly equal to the double-well potential barrier. For this high coupling value, the motion of holes and ions is already highly correlated. We arrive at the nontrivial conclusion that in this model the adiabatic approximation is valid even in a parameter region where the electronic energy scale is not much larger than the phononic one. This approximation is able to describe polaronic effects which have been shown to appear in the infrared absorption spectrum in previous exact numerical calculations. We also investigate the range of validity of the antiadiabatic approximation. We find that the window where none of the above mentioned approximations are valid shrinks with decreasing on-site repulsion U until it closes at U = 0 in agreement with other works in the literature.
Fil: Koval, Sergio Fabián. Universidad Nacional de Rosario - CONICET. Instituto de Física de Rosario (IFIR). Santa Fe. Argentina
Fil: Gazza, Claudio Javier. Universidad Nacional de Rosario - CONICET. Instituto de Física de Rosario (IFIR). Santa Fe. Argentina