THE EFFECT OF BAND STRUCTURE AND ELECTRON-ELECTRON INTERACTIONS ON THE METAL-INSULATOR TRANSITIONS IN Ti₂O₃ AND V₂O₃

Résumé
On modifie ici un calcul antérieur pour la bande à un électron du Ti₂O₃ et V₂O₃, en incluant de manière autoconsistante l'effet des interactions intra-atomiques des électrons entre eux, à partir d'un Hamiltonien généralisé de Hubbard. On montre, pour Ti₂O₃, que l'hypothèse des taux d'occupations différents pour les bandes a_1g et e_p conduit à la création d'une barrière d'énergie qui n'est pas associée aux moments magnétiques. Ce mécanisme de création d'une barrière concorde avec les effets expérimentaux de la température et du dopage au V sur la transition et sur le rapport c/a. On montre aussi, pour le V₂O₃, qu'une barrière d'énergie est créée dans la phase antiferromagnétique où les différents taux d'occupation sont pris pour les différents états de spin. Cette barrière est du type Hubbard avec, en plus la complexité du problème qui pourrait constituer l'explication de la nature de la transition qui est du premier ordre.

Abstract
A previous single-electron band calculation for Ti₂O₃ and V₂O₃ is modified including self consistently the effect of intra-atomic electron-electron interactions by means of a generalized Hubbard Hamiltonian. For Ti₂O₃ it is shown that the assumption of different occupations for the a_1g and the e_p bands results in a creation of a gap which is not associated with magnetic moments. This mechanism of gap creation is consistent with the experimental effects of temperature and doping V on the transition and the c/a ratio. For V₂O₃ if is shown that a gap is created in the antiferromagnetic phase where different occupations are assumed for the different spin states. This gap is of the Hubbard type but has the complexity of the problem which might be the explanation for the first order nature of the transition.