Orbital superlattice in the degenerate Hubbard model

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Abstract
2014 En utilisant un modèle de Hubbard deux fois dégénéré nous étudions quelques effets dus à la dégénérescence orbitale dans les bandes étroites. Lorsqu'il y a exactement un électron par atome, l'état de base est ferromagnétique et il se forme un superréseau orbital : le réseau se divise en deux sous-réseaux ; sur chacun des sous-réseaux il y a prédominance d'une des deux orbitales. Nous discutons l'importance de l'énergie d'échange intraatomique sur la stabilité de cet état. Nous calculons les excitations collectives de ce système dans l'approximation RPA : nous trouvons en plus des ondes de spin un nouveau type d'excitation lié au superréseau orbital : les ondes orbitales. Nous étudions également l'effet de la température dans l'approximation du champ moléculaire ; le superréseau orbital disparait toujours à une température supérieure à celle de Curie. 2014 We study some effects of the orbital degeneracy in narrow band solids using a doubly degenerate Hubbard model. When there is exactly one electron per atom the ground state is ferro- magnetic and an orbital superlattice is set up : the lattice breaks up into two sublattices, each with predominantly one of the orbital states. We discuss the importance of the intraatomic exchange energy for the stability of this state. We calculate the collective excitations corresponding to this ground state in the RPA : we find, besides the spin wave modes, a new kind of excitation linked with the orbital superlattice : the orbital waves. The effect of temperature is investigated in the molecular field approximation : the orbital superlattice disappears at a higher temperature than the