Impurity states in Mott insulators

The effect of a point scattering potential on the properties of a nearly half filled narrow energy-band is studied in the limit of strong intra-atomic Coulomb repulsions. The potential needed to localize a state depends on the spin configuration. A localized hole is found to stabilize a ferromagnetic polarization within a few atomic distances from the impurity. The strength of this coupling, which decreases as an inverse power of the bound state energy and exponentially with distance, is evaluated. The effect of a magnetic field on the bound state energy is studied. A large negative magnetoresistance is predicted, and a metal-insulator transition is shown to be possible for a certain range of impurity potentials, and impurity concentrations. The experimental situation in NiO and Li doped NiO is discussed.Nous avons étudié dans la limite d'une forte interaction coulombienne intra-atomique l'effet d'un potentiel ponctuel sur les propriétés d'une bande presque à demi-remplie. Le potentiel nécessaire pour localiser un état dépend de la configuration de spin. Nous montrons qu'un trou localisé stabilise une polarisation ferromagnétique autour de l'impureté sur des distances de l'ordre du paramètre cristallin. Nous avons évalué la force du couplage qui décroit en puissance inverse de l'énergie de l'état lié et exponentiellement avec la distance. Nous avons ensuite étudié l'effet d'un champ magnétique sur l'énergie de l'état lié. Nous prévoyons une grande magnétorésistance négative et nous montrons qu'une transition métal-isolant est possible dans un certain domaine de potentiels d'impureté et de concentration. Nous discutons enfin la situation expérimentale dans NiO et NiO dopé au Li