Application of many-body perturbation theory to the description of correlated metals [Elektronische Ressource] / Stanislav Chadov

Dissertation zur Erlangung des Doktorgradesder Fakult¨at fu¨r Chemie und Pharmazieder Ludwig–Maximilians–Universit¨atMu¨nchenApplication of Many-Body PerturbationTheory to the Description of Correlated MetalsStanislav ChadovausKiew, Ukraine2007Erkl¨arungDiese Dissertation wurde im Sinne von§13 Abs. 3 derPromotionsordnung vom 29. Jan 1998 von Prof. Dr. H. Ebertbetreut.Ehrenw¨ortliche VersicherungDiese Dissertation wurde selbstst¨andig, ohne unerlaubte Hilfeerarbeitet.Mu¨nchen, am 20.12.2007 Stanislav ChadovDissertation eingereicht am 20.12.20071. Gutachter: Prof. Dr. H. Ebert2. Gutachter: Prof. Dr. A. Lichtenstein/Institut fu¨r Theor. Physik, Uni Hamburg/Mu¨ndlichen Pru¨fung am 22.02.2008Contents1 Introduction 72 The Hubbard model 132.1 The Hubbard Hamiltonian . . . . . . . . . . . . . . . . . 132.2 The strong interaction limit . . . . . . . . . . . . . . . . 172.3 The weak interaction limit . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 Perturbational description 233.1 The Baym-Kadanoff theory . . . . . . . . . . . . . . . . 233.2 The T-matrix approximation. . . . . . . . . . . . . . . . 273.3 T-matrix formulation for real energies . . . . . . . . . . . 324 The mean-field approximations 355 The energy functional description 395.1 Density functional theory. . . . . . . . . . . . . . . . . . 415.2 The local density approximation . . . . . . . . . . . . . . 445.3 The LDA+U method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475.3.