h1

000987978 001__ 987978
000987978 005__ 20241205092014.0
000987978 0247_ $$2HBZ$$aHT030776139
000987978 0247_ $$2Laufende Nummer$$a43371
000987978 0247_ $$2datacite_doi$$a10.18154/RWTH-2024-05967
000987978 037__ $$aRWTH-2024-05967
000987978 041__ $$aEnglish
000987978 082__ $$a530
000987978 1001_ $$0P:(DE-588)1333904932$$aSushchyev, Alexander$$b0$$urwth
000987978 245__ $$aQuantum Monte Carlo studies of strongly correlated fermion- and spin-systems with competing interactions$$cvorgelegt von Alexander Sushchyev, M.Sc.$$honline
000987978 260__ $$aAachen$$bRWTH Aachen University$$c2024
000987978 300__ $$a1 Online-Ressource : Illustrationen
000987978 3367_ $$02$$2EndNote$$aThesis
000987978 3367_ $$0PUB:(DE-HGF)11$$2PUB:(DE-HGF)$$aDissertation / PhD Thesis$$bphd$$mphd
000987978 3367_ $$2BibTeX$$aPHDTHESIS
000987978 3367_ $$2DRIVER$$adoctoralThesis
000987978 3367_ $$2DataCite$$aOutput Types/Dissertation
000987978 3367_ $$2ORCID$$aDISSERTATION
000987978 502__ $$aDissertation, RWTH Aachen University, 2024$$bDissertation$$cRWTH Aachen University$$d2024$$gFak01$$o2024-06-17
000987978 500__ $$aVeröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University
000987978 5203_ $$aIn der vorliegenden Arbeit untersuchen wir (Quanten-)Phasenübergänge in Fermionen- und Spinsystemen. Im ersten Teil betrachten wir das Hubbard-Modell auf einem quadratischen Gitter bei halber Füllung. Um eine realistischere Beschreibung realer Materialien mit teilweise abgeschirmten Coulomb-Wechselwirkungen zu erhalten, erweitern wir das Modell um nicht-lokale repulsive Terme. Im Detail beziehen wir (i) Nächste-Nachbar-Wechselwirkungen und (ii) Langstrecken-Coulomb-Wechselwirkungen (LRC) ein. Auf der Grundlage von DQMC-Simulationen in vorzeichenfreien Kopplungsregimen geben wir Ergebnisse für die temperaturaufgelöste Doppelsetzung und Entropie wieder, bewerten eine aktuelle Studie im Hinblick auf einen Metall-Isolator-Übergang erster Ordnung und diskutieren verschiedene Phasenübergänge in der Nähe des analysierten Parameterbereiches. In Fortsetzung der DQMC-Simulationen untersuchen wir das Hubbard-Modell auf einer ABCA-gestapelten Tetra-Schicht-Graphenstruktur hinsichtlich seiner magnetischen Grundzustandseigenschaften über einen weiten Bereich des lokalen Hubbard-U. Motiviert durch experimentelle Befunde fügten wir eine erweiterte Schicht-zu-Schicht-Wechselwirkung hinzu und analysierten das erweiterte Modell im vorzeichenfreien Regime. Im zweiten Teil betrachten wir das Heisenberg-Modell im Hinblick auf verschiedene Spin-Austausch-Wechselwirkungen, basierend auf SSE-Simulationen. Wir untersuchen den allgemeinsten Fall von drei variierenden Kopplungen entlang der ungleichen Richtungen auf einem Wabengitter, wo wir anomale Skalierungskorrekturen auf endlichen Systemgrößen im Binder-Verhältnis entlang der Quantenphasenübergangslinien zwischen einer AFM-Ordnung und dimerisierten ungeordneten Zuständen finden. Schließlich weiten wir unsere Untersuchungen des Heisenberg-Modells auf das dreidimensionale Diamantgitter aus, sowohl für antiferromagnetische als auch für ferromagnetische Kopplungen. Wir bestimmen die endlichen kritischen Temperaturen und stellen fest, dass der Wert der Néel-Temperatur höher ist als der Wert für die Curie-Temperatur. Wir diskutieren die Stabilität der geordneten Phasen gegenüber thermischen Fluktuationen im Hinblick auf den Entropiegewinn bei niedrigen Temperaturen.$$lger
000987978 520__ $$aIn this thesis we study (quantum) phase transitions in fermion and spin systems. In the first part we consider the Hubbard model on the square lattice at half filling. For a more realistic description of real materials with partially screened Coulomb interactions, we include non-local repulsive terms. In detail, we include (i) nearest-neighbor interactions and (ii) long-range Coulomb (LRC) interactions. Based on DQMC simulations within sign-problem free coupling regimes we report results for the temperature resolved double occupancy and entropy, assess a recent study in terms of a first-order metal-to-insulator transition and discuss various phase transitions in the vicinity of the analyzed parameter regime. Continuing DQMC simulations, we examine the Hubbard model on an ABCA stacked tetra-layer graphene structure regarding its magnetic ground state properties over a wide range of the local Hubbard-U. Motivated by experimental findings, we added an extended layer-to-layer interaction and analyzed the extended model in the sign-problem free regime. The second part considers the Heisenberg model regarding different spinexchange interactions, based on SSE simulations. We examine the most generic case of three varying couplings along the unequivalent directions on a honeycomb lattice, where we find anomalous finite-size scaling corrections in the Binder ratio along the quantum phase transition lines between an AFM order and dimerized unordered states. Finally, we extend our Heisenberg model studies to the three-dimensional diamond lattice for both antiferromagnetic as well as ferromagnetic couplings. We determine the finite critical temperatures and find the value of the Néel temperature to be higher than the value for the Curie temperature. We discuss the stability of the ordered phases against thermal fluctuations with respect to the low-temperature entropy gain.$$leng
000987978 588__ $$aDataset connected to Lobid/HBZ
000987978 591__ $$aGermany
000987978 653_7 $$aphase transitions
000987978 653_7 $$aquantum Monte Carlo
000987978 653_7 $$aquantum magnetism
000987978 653_7 $$astrongly correlated electrons
000987978 7001_ $$0P:(DE-82)IDM00058$$aWeßel, Stefan$$b1$$eThesis advisor$$urwth
000987978 7001_ $$0P:(DE-82)IDM04031$$aKennes, Dante Marvin$$b2$$eThesis advisor$$urwth
000987978 8564_ $$uhttps://publications.rwth-aachen.de/record/987978/files/987978.pdf$$yOpenAccess
000987978 8564_ $$uhttps://publications.rwth-aachen.de/record/987978/files/987978_source.zip$$yRestricted
000987978 909CO $$ooai:publications.rwth-aachen.de:987978$$pdnbdelivery$$pdriver$$pVDB$$popen_access$$popenaire
000987978 9141_ $$y2024
000987978 915__ $$0StatID:(DE-HGF)0510$$2StatID$$aOpenAccess
000987978 9101_ $$0I:(DE-588b)36225-6$$6P:(DE-588)1333904932$$aRWTH Aachen$$b0$$kRWTH
000987978 9101_ $$0I:(DE-588b)36225-6$$6P:(DE-82)IDM00058$$aRWTH Aachen$$b1$$kRWTH
000987978 9101_ $$0I:(DE-588b)36225-6$$6P:(DE-82)IDM04031$$aRWTH Aachen$$b2$$kRWTH
000987978 9201_ $$0I:(DE-82)135620_20140620$$k135620$$lLehr- und Forschungsgebiet Theoretische Physik (kondensierte Materie)$$x0
000987978 9201_ $$0I:(DE-82)130000_20140620$$k130000$$lFachgruppe Physik$$x1
000987978 961__ $$c2024-07-24T10:14:20.843976$$x2024-06-19T10:56:58.786006$$z2024-07-24T10:14:20.843976
000987978 980__ $$aI:(DE-82)130000_20140620
000987978 980__ $$aI:(DE-82)135620_20140620
000987978 980__ $$aUNRESTRICTED
000987978 980__ $$aVDB
000987978 980__ $$aphd
000987978 9801_ $$aFullTexts