Sd-model with strong exchange coupling and a metal-insulator phase transition

Abstract

Sd-exchange model (Kondo lattice model) is formulated for strong sd-coupling within the framework of the Xoperators technique and the generating functional approach. The X-operators are constructed based on the exact eigen functions of a single-site sd-exchange Hamiltonian. Such representation enables us to develop a perturbation theory near the atomic level. A locator-type representation was derived for the electron Green’s function. The electron self-energy includes interaction of electrons and spin fluctuations. An integral equation for the self-energy was obtained in the limit of infinite localized spins. A solution of this equation in the static approximation for spin fluctuations leads to a structure of electron Green’s function showing a metal-insulator phase transition. This transition is similar to that in the Hubbard model at half filling.

Sd-обмiнна модель (модель Кондо гратки) сформульована для сильної sd-взаємодiї в рамках технiки X-операторiв та пiдходу твiрного функцiоналу. X-оператори побудованi на базисi точних власних функцiй одновузлового sd-обмiнного гамiльтонiану. Таке представлення дозволяє розвинути теорiю збурень поблизу атомного рiвня. Представлення локаторного типу було отримане для електронної функцiї Грiна. Власна енергiя електронiв включає взаємодiю електронiв та спiнових флуктуацiй. Отримано iнтегральне рiвняння для власної енергiї в границi безмежних локалiзованих спiнiв. Розв’язок цього рiвняння в статичному наближеннi для спiнових флуктуацiй веде до структури електронної функцiї Грiна, що виявляє фазовий перехiд метал-дiелектрик. Цей перехiд є схожим до переходу в моделi Хаббарда при половинному заповненнi.