本文研究了钒酸钾镁矾KPDMATHABMM V $_8$ O $_{16}$的电子性质。KPDMATHABMM V $_8$ O $_{16}$是一个混合价态的一维链状$t_{2g}$轨道体系。我们首先计算的Madelung能量，并获得几个电荷有序模式的相对稳定性，以确定最稳定的一个是与所观察到的超晶格结构。然后，我们发展强耦合微扰理论推导出有效的自旋轨道哈密顿量，从三重简并$t_{2g}$轨道的VO $_6$八面体结构。我们应用精确对角化技术的小集团这个哈密顿量，并获得轨道有序模式和自旋结构的基态。因此，我们讨论的电子和磁性的K $_2$ V $_8$ O $_{16}$，包括未来的实验研究的结果预测。
英文摘要：
We consider electronic properties of hollandite vanadate K$_2$V$_8$O$_{16}$, a one-dimensional zigzag-chain system of $t_{2g}$ orbitals in a mixed valent state. We first calculate the Madelung energy and obtain the relative stability of several charge-ordering patterns to determine the most stable one that is consistent with the observed superlattice structure. We then develop the strong-coupling perturbation theory to derive the effective spin-orbit Hamiltonian, starting from the triply-degenerate $t_{2g}$ orbitals in the VO$_6$ octahedral structure. We apply an exact-diagonalization technique on small clusters of this Hamiltonian and obtain the orbital-ordering pattern and spin structures in the ground state. We thereby discuss the electronic and magnetic properties of K$_2$V$_8$O$_{16}$ including predictions on the outcome of future experimental studies.
Ab initio electronic structure calculation of hollandite vanadate K$_2$V$_8$O$_{16}$
采用密度泛函理论中的广义梯度近似方法，对钒酸钾镁矾KPDMATHABMN V $_8$ O $_{16}$的基本电子态进行了\textit{ab initio}电子结构计算.我们发现费米能级附近的态主要由三个$t_{2g}$ -轨道组成，并且与氧的$2p$轨道的杂化很小。$d_{yz}$和$d_{zx}$轨道是完全简并的，并且从$d_{xy}$轨道提升。计算的能带色散和费米面表明，该系统不是纯一维的，但VO双链之间的耦合是重要的。与现有的实验数据的比较表明，在这个系统中的电子相关的重要性。
Electronic States and Possible Origin of the Orbital-Glass State in a Nearly Metallic Spinel Cobalt Vanadate: An X-ray Magnetic Circular Dichroism Study
我们用X射线吸收光谱（XAS）、X射线磁性圆二色性（XMCD）和随后的组态相互作用团簇模型计算研究了轨道玻璃态（短程轨道有序）尖晶石钒酸盐Co $_{1.21}$ V $_{1.79}$ O $_{4}$的轨道状态。从的XMCD谱的符号，它被发现，自旋磁矩的Co离子是平行于所施加的磁场和V离子的反平行于它，与中子散射研究一致。结果表明，在八面体位置的过量的钴离子采取三价低自旋状态，并诱导一个随机电位的V亚晶格。V离子的轨道磁矩虽然有限，但很小，这表明有序轨道主要由实数轨道组成。
Structural instability and the Mott-Peierls transition in a half-metallic hollandite : K$_{2}$Cr$_{8}$O$_{16}$
为了探索准一维Hollandite KPDMATHABMM Cr $_{8}$ O $_{16}$中伴随金属-绝缘体和结构转变的驱动机制，采用{ \it ab initio}密度泛函理论（DFT）计算方法研究了其电子结构和声子性质.我们发现反映结构不稳定性的虚声子频率只出现在DFT+ $U$（$U$：库仑关联）计算中，这表明库仑关联在结构转变中起着至关重要的作用.软化声子在X处的晶格位移很好地解释了在KPDMATHABMM Cr $_{8}$ O $_{16}$中观察到的晶格畸变，表明X（0，0，1/2）的Peierls畸变矢量{ \bf Q}。电子和声子性质的结合研究表明，半金属KPDMATHABMM Cr $_{8}$ O $_{16}$在低温下经历了相关辅助的Peierls转变，成为Mott-Peierls铁磁绝缘体.
Strong competition between orbital-ordering and itinerancy in a frustrated spinel vanadate
在凝聚态物理中，从定域电子行为到巡游电子行为的转换与许多有趣的现象有关。本文研究了尖晶石系统Mn $_{1-x}$ Co $_x$ V $_2$ O $_4$从定域到巡游态的过渡。在低Co掺杂下，V3+离子上的局域电子的轨道顺序（OO）通过触发四重态畸变来抑制磁挫挫。随着Co掺杂，电子巡回熔化OO和抑制结构相变，而减少的自旋-晶格耦合产生磁阻挫。中子散射测量和第一性原理指导的自旋模型表明，在高Co掺杂的非共线态是由削弱的局部各向异性和增强的Co-V自旋相互作用。
Homopolar bond formation in ZnV$_2$O$_4$ close to a metal-insulator transition
对尖晶石钒酸盐ZnV $_2$ O $_4$的电子结构计算表明，该体系中部分电子离域导致结构不稳定.这是一个结果的接近巡回电子边界，不相关的轨道排序。我们讨论了这种机制如何自然地耦合电荷和晶格的磁性绝缘体的自由度接近这样的交叉。对于ZnV $_2$ O $_4$的情况，这导致沿着[011]和[101]方向形成V-V二聚体，这容易解释ZnV $_2$ O $_4$的有趣的磁性结构。
