Combined shared and distributed memory ab-initio computations of molecular-hydrogen systems in the correlated state: process pool solution and two-level parallelism
本文提出了一种研究电子关联系统基态性质的有效计算方法。作为一个例子，考虑了$(H_{2})_{n}$链的电子-电子长程相互作用。实施的程序包括：（i）关联态单粒子Wannier波函数基的构造，（ii）微观参数的计算，（iii）基态能量的优化。优化循环基于高效的进程池解决方案特定的root-worker方法。应用了分层的两级并行：共享（通过使用开放多处理）和分布式（通过使用消息传递接口）内存模型。我们详细讨论的功能，这种方法的结果在一个大幅度增加的计算速度达到因子的$300$的完全并行化的解决方案。
2015-08-03 cond-mat.str-el
Mott Physics in Correlated Nanosystems: Localization-Delocalization Transition of Electrons by Exact Diagonalization Ab Initio Method
在精确对角化从头算（EDABI）方法中讨论所选纳米系统的电子态。特别是对初始Mott-Hubbard局域化效应及其相关性质进行了详细的分析。
2022-11-02 cond-mat.str-el physics.atm-clus
ComDMFT: a Massively Parallel Computer Package for the Electronic Structure of Correlated-Electron Systems
ComDMFT是一个大规模并行计算软件包，用于研究相关电子系统（CES）的电子结构。我们的方法是基于从头算线性化准粒子自洽GW（LQSGW）和动力学平均场论（DMFT）的无参数方法。电子自能的非局域部分在从头计算LQSGW中处理，局域强关联在DMFT中处理。除了从头计算LQSGW + DMFT之外，还实现了电荷自洽LDA + DMFT方法，从而在一个开源平台中实现了CES电子结构的多种方法。这个包可以扩展到未来的发展，以实施其他方法来治疗CES
2019-06-25 cond-mat.str-el
The combined exact diagonalization - ab initio approach and its application to correlated electronic states and Mott-Hubbard localization in nanoscopic systems
本文综述了近年来发展起来的结合精确对角化和从头算方法研究关联体系电子态的EDABI方法，并将其应用于纳米体系。特别是，我们讨论了局域化-离域过渡的电子对应的莫特-哈伯德过渡体系统。结果表明，随着原子间距离的增加，纳米链中电子的统计分布函数从类费米-狄拉克函数演化到类Luttinger液体函数。将Hubbard子带的概念引入到纳米团簇中，对应于分子和有机固体中的HOMO-LUMO分裂。此外，纳米链表现出磁分裂（Slater样），即使没有对称性破缺，因为自旋-自旋相关延伸到整个系统。因此，相关的纳米系统表现出独特的和普遍的功能，这不同于那些分子和无限的系统。这些特征定义了反映纳米尺度上的“莫特物理学”的独特性质。我们还将EDABI方法应用于纳米体系的输运性质。例如，我们表明，粒子-空穴对称性被打破时，通过H2分子的隧穿导电计算。
2006-10-29 cond-mat.str-el
$H_2$ and $(H_2)_2$ molecules with an ab initio optimization of wave functions in correlated state: Electron-proton couplings and intermolecular microscopic parameters
氢分子$H_2$和$(H_2)_2$的电子相关性进行了分析，考虑到$1s$电子之间的准确。最佳的单粒子斯莱特轨道的评估在关联态的$H_2$通过结合其变分确定与对角化的完整的哈密顿量在第二量子化的语言。所有的电子-离子耦合常数明确确定，并讨论了它们的相对重要性。然后，考虑到非谐贡献的相对位移的离子从它们的静力平衡值的第九阶的大小的零点运动幅度和相应的能量进行评估。通过计算$2 \times H_2$矩形构型的分子间微观参数，简要分析了该模型对固体分子氢的适用性。
2015-02-02 cond-mat.str-el
Ab initio computation of d-d excitation energies in low-dimensional Ti and V oxychlorides
采用量子化学团簇固体计算方法，计算了两种强关联的莫特绝缘体，氧氯化物TiOCl和VOCl的d-d局域激发能. TiOCl具有由S = 1/2 Ti ~（3+）离子构成的准一维自旋链，而VOCl的电子结构具有二维特征。我们发现，在这两种情况下，最低能量的d-d激发是在t2 g亚壳层，从0.34 eV，并表明轨道简并显着解除。在氧氯化钒中，自旋三重态到单重态激发被计算为在能量上高1 eV。对于TiOCl，计算的d-级电子结构和波函数的对称性是非常好的协议与共振非弹性X射线散射的结果和光吸收数据。对于VOCl，未来的共振非弹性X射线散射实验将构成我们在这里预测的十几种不同d-d激发的对称性和能量的直接测试。
2011-10-10 cond-mat.str-el
Plasmon Lifetime in K: A Case Study of Correlated Electrons in Solids Amenable to Ab Initio Theory
基于含时密度泛函理论的从头算全电子响应方案，我们解决了K中等离激元线宽的反常色散所带来的难题。关键的阻尼机制被证明是衰变到粒子-空穴对涉及空的d-对称状态。虽然多粒子相关性的影响很小，但“最终状态”-d带中的相关性发挥了重要且新颖的作用-这与与这些平坦带相关的相空间复杂性有关。我们的等离子体激元寿命在K的案例研究说明了从头算范式的重要性，在相关电子系统的激发研究。
1998-11-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Subspace representations in ab initio methods for strongly correlated systems
本文给出了一种适用于非正交投影函数的DFT+U和DFT+DMFT等强相关材料从头计算方法中子空间占有矩阵的广义定义。通过强制执行张量一致性的所有矩阵运算，我们导致了一个子空间投影算子的占用矩阵是张量和积累的贡献，这是本地的相关子空间在手。特别是对于DFT+U，由此产生的对势和离子力的贡献自动是厄米特的，而无需诉诸对称化，并且局部化到其相应的相关子空间。占有率、能量和离子力的张量不变性得以保留。我们说明了这种形式主义在DFT+U研究中使用自洽确定的投影仪的效果。
2011-04-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fully {\it ab-initio} electronic structure of Ca$_{2}$RuO$_{4}$
强关联材料的可靠{ \it ab-initio}描述是凝聚态物理长期追求的能力。$GW$ +EDMFT方法是一个很有前途的方案，它提供了一个自洽的相关性和筛选的描述，并且不需要用户提供的参数。为了测试这种方法的可靠性，我们将其应用到实验上表征良好的钙钛矿化合物Ca $_2$ RuO $_4$，其中随温度变化的结构变形驱动顺磁性金属-绝缘体转变。我们的研究结果表明，由$GW$引入的非局域极化和自能分量是必不可少的设置之间的相互作用和带宽的正确平衡，和$GW$ +EDMFT计划产生非常准确的预测这种强相关材料的电子性质。
2021-06-07 cond-mat.str-el
Dynamical screening in SrVO$_3$: Inelastic x-ray scattering experiments and ab initio calculations
我们从实验和理论上表征了原型相关金属SrVO $_3$的高能介电屏蔽特性。用非弹性X射线散射谱测量的动力学结构因子作为动量传递的函数，与含时密度泛函理论绝热局域密度近似的第一性原理计算结果非常一致。我们的研究结果揭示了晶体局域场在相关材料的电荷响应函数中的至关重要性：它们导致不同布里渊区的局域激发和耦合光谱的去极化效应。
2021-06-10 cond-mat.str-el
Strongly Correlated Cerium Systems: Non-Kondo Mechanism for Moment Collapse
我们提出了一种基于从头算的方法，该方法可以清楚地了解杂交、库仑交换和晶场相互作用之间的相互作用，因为4f局域化的程度在一系列强相关的铈系统中是不同的。有序磁矩、磁结构和有序温度的计算结果与实验结果非常吻合，包括非近藤起源的磁矩坍缩的发生。相比之下，标准的从头计算密度泛函计算未能预测，甚至定性，不寻常的magentic性质的趋势。
2000-02-07 cond-mat.str-el
The role of dynamical polarization of the ligand to metal charge transfer excitations in {\em ab initio} determination of effective exchange parameters
详细分析了桥连配体对有效海森堡耦合参数的影响。这一分析有力地表明，配体到金属的电荷转移激发是负责的磁耦合常数的最终值的大部分。这允许提出一个新的变种的差异专用配置相互作用（DDCI）的方法，目前最准确和可靠的磁有效相互作用的评估之一。这种新的方法处理桥连配体轨道介导的相互作用在同一水平比磁性轨道，并保留了高质量的DDCI结果，同时计算要求低得多。新方法的数值精度说明在不同的系统与一个或两个磁电子每个磁中心。事实上，可以得到准确的结果，使用一个相当减少的配置相互作用空间打开了可能性，以研究更多的复杂系统与许多磁中心和/或许多电子每个中心。
2003-12-15 cond-mat.str-el
Onset of Magnetic Order in Strongly-Correlated Systems from ab initio Electronic Structure Calculations: Application to Transition Metal Oxides
本文描述了强关联电子系统有限温度磁性的从头算理论。该方法基于自旋密度泛函理论，采用自相互作用修正的局域自旋密度近似（SIC-LSDA）。在KKR多重散射方法中，自相互作用校正在局部实现。热致磁波动处理使用平均场的“无序局部矩”（DLM）的方法，并在任何阶段是有一个有效的海森堡模型拟合。我们将该理论应用于3D过渡金属氧化物，在那里我们的计算再现了实验的有序趋势，以及在有序温度的定性趋势。我们发现在顺磁状态下，几乎不随磁序的开始而改变的大的绝缘间隙。
2008-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Compressing Hamiltonians with ab initio downfolding for simulating strongly-correlated materials on quantum computers
针对强关联材料第一性原理描述的挑战，本文结合从头算下折叠与变分量子本征求解器，通过模拟多量子比特模型正确预测了三种材料的关键态，证明其框架能高效处理复杂体系并产生高保真解。
2025-04-15 cond-mat.str-el quant-ph
Ab initio calculations of quasiparticle band structure in correlated systems: LDA++ approach
我们讨论了一个现实的理论，在材料中包含相关的d-或f-电子的电子结构的一般方法。这种方法的主要特点是考虑了电子自能的能量依赖性，而忽略了动量依赖性（局域近似）。在强相互作用（U/W>>1 -稀土体系）的情况下，Hubbard-Ⅰ方法是最合适的。从具有约束密度矩阵的精确原子格林函数出发，将能带结构问题表示为f电子的Nmm'上的泛函问题和离域电子的标准LDA泛函问题。在中等关联的情况下（U/W=1的金属-绝缘体区域），我们从G.科特利亚尔等并利用我们的多带原子格林函数。最后，对于弱相互作用（U/W<1 -过渡金属），采用N. Bickers和D. Scalapino被推广到现实的多频带的情况下。我们提出了两个波段，二维模型计算所有三个政权。采用Hubbard-I方案，对混合价4f化合物TmSe和经典莫特绝缘体NiO进行了f（d）壳层多电子问题的精确求解.
1997-07-11 cond-mat.str-el
Orbital breathing effects in the computation of x-ray d-ion spectra in solids by ab initio wave-function-based methods
在现有的固体中过渡金属离子芯能级激发的理论方法中，由于内芯空穴引起的弛豫和极化效应往往被忽略或仅用唯象描述。在这里，我们建立了一个从头计算的计算方案，明确占这样的物理在计算X射线吸收和共振非弹性X射线散射光谱。发现与实验过渡金属$L$边缘数据的强相关的$d^9$铜酸锂$_2$ CuO $_2$，我们确定的绝对散射强度。新开发的方法开辟了道路，甚至更复杂的$d^n$电子结构的第六B至第八B组相关的氧化物化合物的调查。
2016-11-11 cond-mat.str-el
Band Excitations in CePd$_3$: A Comparison of Neutron Scattering and ab initio Theory
含稀土或锕系离子的中间价化合物是研究强电子关联的典型体系。它们的有效电子质量是自由电子质量的10到50倍，这是由于高度局域化的$f$ -电子与更巡回的$d$ -电子的杂交，这种杂交足够强，以至于它们的性质由现场电子相关决定。尽管$f$ -电子位于周期性晶格上，但这在很大程度上可以用安德森杂质模型来模拟。然而，近年来，有越来越多的证据表明，中间价化合物的动态磁化率不是纯粹的本地，但显示出变化的布里渊区已归因于$f$带的相干性。到目前为止，这是基于简化的定性模型。在这篇文章中，我们提出了一个定量比较的非弹性中子散射从一个单晶的CePd $_3$，测量四维（Q，$ω$）-空间，从头计算，这是在一个非常好的协议的绝对规模。我们的研究结果表明，散射的Q依赖性是由$f$ - $d$杂化带内的粒子-空穴激发引起的，这些杂化带随着温度的降低而相干生长。
2016-11-03 cond-mat.str-el
ComDMFT v.2.0: Fully Self-Consistent ab initio GW+EDMFT for the Electronic Structure of Correlated Quantum Materials
ComDMFT v.2.0 是一个并行计算包，通过从头计算实现全图解的 GW+EDMFT 方法，无缝结合第一性原理与动力学平均场理论，无需预知关联程度即可计算具有弱至强电子关联的量子材料电子结构。
2024-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ab-Initio self-energy embedding for the photoemission spectra of NiO and MnO
对强关联周期性固体的精确从头算模拟是凝聚态物理的重大挑战之一。虽然弱关联固体存在成熟的方法，但强关联系统的从头计算描述是一个活跃的研究领域。在这项工作中，我们显示的两个相关的$d$ -电子固体NiO和MnO的自能嵌入理论的单粒子光谱函数的结果。与早期的工作不同，该理论不使用任何可调参数，完全从头算，同时能够处理这些材料的强相关性和非局域屏蔽物理。我们得出的方法，讨论方面的嵌入和选择的物理上重要的轨道，并比较我们的结果，x射线和角度分辨光电子能谱以及韧致辐射等色光谱。
2020-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
An ab-initio evaluation of the local effective interactions in the $\rm Na_{x} Co O_2$ familly
我们使用量子化学从头计算方法来确定$\rm Na_{x}CoO_2$化合物（x=0和0.5）的Hubbard和$t-J$模型的有效参数。对于超导化合物，我们发现由于钴$3d$轨道的$e_g^\prime$ - $e_g$杂化，$a_{1g}$钴轨道比$e_g^\prime$高几百meV。的相关强度被发现增加与钠含量$x$，而在平面AFM耦合降低。关联度较低的系统被发现是纯$CoO_2$，但它仍然是强关联的，非常接近莫特转变。事实上，我们发现了$U/t\sim 15$，这是一个三角形晶格中的莫特转变的临界值。最后，发现在$\rm CoO_2$层中的磁交换，强烈依赖于弱的局部结构畸变。
2010-07-08 cond-mat.str-el
Low-lying quasiparticle excitations in strongly-correlated superconductors: An ansatz from BCS quasiparticle excitations?
Bogoliubov准粒子在Gutzwiller投影下的BCS波函数中的存在性问题对强关联系统具有重要意义。我们发展了一种用变分蒙特卡罗方法研究Gutzwiller投影BCS波函数的两粒子激发的方法。我们发现，除了d波Cooper配对较强的区域外，Gutzwiller投影准粒子（Gutzwiller projected quasibov quasibov，GBQP）的色散可以被Gutzwiller投影准粒子（Gutzwiller projected quasibov quasibov，GBQP）的色散定量再现.由于GQP在波腹附近仍然比GBQP具有更高的能量，我们认为GBQP对强关联超导系统中的低能激发提供了一个合理的描述。此外，Gutzwiller的投影和d-波库珀配对之间的密切联系也可能意味着强相关性在铜酸盐的光电子发射实验中所看到的光-波腹二分法中起着重要作用。
2013-03-28 cond-mat.str-el
Ab-initio procedure for effective models of correlated materials with entangled band structure
我们提出了一种第一性原理方法，用于推导具有纠缠能带结构的固体中电子的有效低能模型。该过程开始于将希尔伯特空间分成两个子空间，低能量部分（"$d$空间"）和空间的其余部分（"$r$空间"）。通过消除$r$空间的自由度，为$d$空间构造低能量模型。由此导出的模型包含由部分屏蔽的库仑相互作用表示的电子相关的强度，在约束随机相位近似（cRPA）中计算，其中减去$d$空间内的屏蔽通道，$P_d$。这种建立的下折方法的一个概念性问题是，对于纠缠带，不清楚如何切割出$d$空间以及如何从总偏振中区分$P_d$。在这里，我们提出了一个简单的程序来克服这个困难。在我们的方案中，$d$子空间是从Kohn Sham特征函数的Hilbert空间中切出的，并借助于一个构造局部Wannier基的过程。$r$子空间被构造为与$d$子空间正交的互补空间。在这种解纠缠之后，$P_d$变得明确。使用解纠缠带，在cRPA中唯一地确定有效参数。该方法成功地应用于3种$d$过渡金属的分析。
2009-06-07 cond-mat.str-el
\textit{Ab Initio} Path Integral Monte Carlo Results for the Dynamic Structure Factor of Correlated Electrons: From the Electron Liquid to Warm Dense Matter
在极端密度和温度下对电子的准确描述是至关重要的，例如，对天体物理学对象和惯性约束聚变的理解。在这种情况下，动态结构因子$S(\mathbf{q},ω)$构成了一个关键的量，因为它是直接测量的X射线汤姆逊（XRTS）散射实验和管理输运性质，如动态电导率。在这项工作中，我们提出了第一\textit{ab initio}结果$S(\mathbf{q},ω)$进行广泛的路径积分蒙特卡罗模拟和开发一种新的方法所需的解析延拓，这是基于随机抽样的动态局部场校正$G(\mathbf{q},ω)$。此外，我们发现，所谓的静态近似构成了一个很有前途的机会，以获得高质量的数据$S(\mathbf{q},ω)$在相当大的部分温暖的致密物质制度。
2018-10-30 cond-mat.str-el physics.plasm-ph
Crystal-field splitting for low symmetry systems in ab initio calculations
本文在LDA+U近似的框架下，提出了直接计算晶场激发能的方法，并将其应用于La和Y钛酸盐。该方法考虑了电子系统的快速弛豫，可用于与光谱测量结果的比较。对于钛酸盐，这些弛豫过程使晶体场分裂的值与LDA单电子能量的差异相比减小了$\sim30%$。然而，在这些系统中的晶体场激发能仍然足够大，使得轨道液体的形成相当不可能和实验观察到的各向同性磁性仍然无法解释。
2005-04-12 cond-mat.str-el
Dynamical Response of Correlated Electrons in Solids Probed by Inelastic Scattering Experiments: An Ab Initio Theoretical Perspective
我们目前的从头算理论研究的相关电子在金属（铝，钾，锂）的激发光谱和它们的相互作用与非弹性散射实验的结果。我们解决各种异常的数据中，这最初被视为强动态电子相关的签名，我们表明，相反，异常是由于带结构效应。在我们的密度响应计算的基础理论框架是含时的密度泛函理论，与此计划，我们讨论的K等离子体的寿命，和Al的动力学结构因子。从一个自洽的解决方案的Dyson方程在GW近似的电子自能，我们讨论了在Li的电子动量密度。我们的研究结果和方法指出了一种新的方式来思考在实际材料中的电子激发。未来的主要挑战是正确处理能带结构的真实表示的动力学相关性。
1999-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ab-initio Low-Energy Model of Transition-Metal-Oxide Heterostructure LaAlO3/SrTiO3
我们发展了过渡金属-氧化物异质结构的多尺度关联电子从头计算方法，并确定了低能有效模型的参数。通过分离LaAlO 3/SrTiO 3中相互纠缠的Kohn-Sham（KS）带和费米能级附近的Ti t2 g带，利用约束无规相位近似（cRPA）计算了界面低能有效模型的参数.第一层中的Ti t2 g轨道的在位能量比第二层中的低约650 meV。在第一层中，Ti t2 g轨道的转移积分几乎与体SrTiO 3相同，而有效屏蔽库仑相互作用变得比体SrTiO 3大约10%。从散装SrTiO 3的参数的差异迅速减少，从界面的距离增加。我们目前的通用方法，使它有可能得到有效的从头计算低能量模型，并允许研究界面的强关联电子系统的第一性原理。
2012-05-16 cond-mat.str-el
Electronic Structure Calculation by First Principles for Strongly Correlated Electron Systems
讨论了强关联电子体系从头算研究的最新动向和电子结构计算方法的进展。对开发有效方法的兴趣是由最近发现和表征的强关联电子材料和理解机制的要求，有趣的现象超出了单粒子图片的动机。一个三阶段的计划是开发重整化多尺度求解器（RMS），利用层次的电子结构的能量空间。它为我们提供了一个从头向下折叠的全球能带结构到低能量有效的模型，其次是低能量求解模型。RMS方法说明了几种材料的例子。特别是，我们概述了半导体，过渡金属及其化合物，包括铁基超导体和钙钛矿氧化物，以及kappa-ET型有机导体的动力学等情况。
2010-09-20 cond-mat.str-el
Ab Initio Full Cell GW+DMFT for Correlated Materials
相关材料电子性质的定量预测需要在没有经验截断和参数的情况下进行模拟。我们提出了一种方法来实现这一目标，通过一个新的从头制定的动力学平均场论（DMFT）。代替使用在低能量子空间中定义的小杂质，其需要通常近似的复杂的向下折叠的相互作用，我们描述了全单元$GW$ +DMFT方法，其中杂质包括晶体的晶胞或超晶胞中的所有原子。我们的配方导致大的杂质问题，我们在这里处理有效的量子化学杂质求解器，工作在实频轴上，结合一次性$G_0W_0$治疗长程相互作用。我们将我们的全电池方法应用于体硅，两个反铁磁相关绝缘体NiO和$α$ -Fe $_2$ O $_3$，以及顺磁相关金属SrMoO $_3$，杂质包含多达10个原子和124个轨道。我们发现，光谱特性，磁矩，和两个粒子的自旋关联函数与实验符合得很好。此外，在金属氧化物绝缘体中，涉及细胞中所有轨道的相关性的平衡处理导致对绝缘间隙周围的轨道特性的新见解。
2020-11-15 cond-mat.str-el physics.chem-ph physics.comp-ph
An ab initio study of electron-hole pairs in a correlated van der Waals antiferromagnet: NiPS$_3$
最近发现的二维范德华磁体NiPS $_3$为研究二维约束下的多体准粒子提供了一条新的途径。激子是特别感兴趣的，因为它们与该材料中的磁基态的强耦合。在这里，通过使用基于第一性原理的方法，我们发现明亮的激子之间的1.4 eV至1.7 eV，类似于尖锐的相干和带边激子实验观察。分析表明，NiPS $_3$中的激子是由$d$ - $d$和电荷转移特性组成的，其中各对构型的相对比例随激子能量的变化而变化.最后，揭示了电子和空穴的波函数在空间上是分离的，电子和空穴驻留在不同的磁子晶格上。这表明所观察到的强磁激子耦合的微观起源。
2022-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of RIXS in strongly correlated electron systems: Mott gap excitations in cuprates
基于单带哈伯德模型，采用实际参数值，从理论上研究了一维和二维铜氧化物的共振非弹性X射线散射（RIXS）谱的动量依赖性.用有限尺寸团簇的数值对角化技术计算了光谱。我们专注于整个莫特间隙的激发，并澄清来自激发的光谱特征以及它们背后的物理。理论计算结果与已有的实验结果吻合良好，表明RIXS是研究强关联电子系统中动量相关电荷激发的一种潜在工具.
2005-12-16 cond-mat.str-el
New perspectives in the ultrafast spectroscopy of many-body excitations in correlated materials
超快光谱是研究相关材料非平衡多体动力学的基本工具。双脉冲（泵浦-探测）实验揭示了许多有趣材料中高能电子激发与新兴低能特性（如超导性和电荷序）之间的相互作用。在这里，我们将回顾最近的一些结果铜氧化物，我们将提出使用高分辨率的多维技术来调查在这些系统中的光激发的退相干过程。这条新的信息有望为理解导致相关材料奇异电子和磁性的基本相互作用开辟一条新的途径。
2016-06-06 cond-mat.str-el
Deriving \textit{ab initio} model Hamiltonians for molecular crystals
开发有机分子晶体的电子性质的现实和精确的模型是至关重要的，了解他们所表现出的强相关相的全方位。通过使用\textit{ab initio}模型构造方法，人们可以从密度泛函理论获得这种系统的无偏非相互作用模型，在此基础上可以进一步（多体）模型。我们将讨论使用Wannier轨道构建\textit{ab initio}模型的实用性和优点。我们将简要回顾这种方法，然后解释为什么它特别适合于分子晶体。我们讨论了\textit{ab initio}建设的非相互作用和相互作用的哈密顿，并强调最近的例子，这种第一原理模型导致重要的不同的结果比拟合模型。
2015-08-31 cond-mat.str-el
Charged and spin-excitation gaps in half-filled strongly correlated electron systems: A rigorous result
利用哈伯德模型、周期性安德森模型和近藤晶格模型在半填充时的粒子-空穴对称性，并应用Lieb自旋反射正性方法的推广形式，我们证明了这些模型的带电能隙总是大于自旋激发能隙.这个定理证实了以前用变分方法或密度重整化群方法得到的结果。
1998-07-20 cond-mat.str-el
Quasiparticle bands in cuprates by quantum chemical methods: towards an ab initio description of strong electron correlations
关联莫特绝缘体的真实电子结构计算是出了名的困难。在这里，我们提出了一个从头算多组态方案，充分描述了强相关效应涉及铜3d和O 2p电子在层状铜酸盐。特别是，O 2p状态引起的张赖斯带被明确考虑。重整化效应由于非局部自旋相互作用也处理一致。我们表明，在光电子中观察到的最低频带的色散再现定量的准确性。此外，费米面掺杂的演变直接从我们的从头算数据。因此，我们的研究结果打开了一个新的途径的第一性原理研究的相关莫特绝缘体的电子结构。
2007-07-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ab initio Low-Dimensional Physics Opened Up by Dimensional Downfolding: Application to LaFeAsO
用从头算方法构造了关联电子的低维模型。除了通过针对3D模型制定的约束随机相位近似进行的带向下折叠之外，还涉及远离目标层（链）的筛选。消除偏离目标的自由度，即维度向下折叠产生从头算低维模型。应用该方法导出了层状超导体LaFeAsO的二维模型，其中层间屏蔽的关键是使有效相互作用短程化，使原位库仑相互作用从5个铁3d轨道的三维模型减少了10- 20%.
2010-07-26 cond-mat.str-el
Ab Initio Evaluation of Plasmon Lifetimes in the Alkali Metals
vom Felde、Sprosser-Prou和Fink（Phys.Rev.B40，10181（1989））在K中测量的异常等离子体激元线宽色散（PLD）归因于强的动态电子-电子相关。的基础上的从头计算响应计算，并与实验的详细比较，我们表明，PLD的K，事实上，占主导地位的衰变到粒子-空穴激发涉及空状态的d-对称性。对于李，我们揭示了PLD的物理学。我们的全电子结果说明了从头计算方法的重要性，为研究电子激发。
1998-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
TRIQS/DFTTools: A TRIQS application for ab initio calculations of correlated materials
我们提出了TRIQS/DFTTools包，一个应用程序的基础上TRIQS库，连接这个工具箱，以现实的材料计算的基础上密度泛函理论（DFT）。特别是，TRIQS/DFTTools与TRIQS一起允许DFT加动态平均场论（DMFT）计算的有效实施。它提供了工具和方法来构造Wannier函数，并在此基础上执行DMFT自洽循环。后处理工具，如能带结构绘图或计算输运特性也被实现。该封装提供了一个与Wien 2k能带结构代码的完全充电自一致接口，以及一个通用接口，允许将TRIQS/DFT Tools与各种DFT代码一起使用。它在GNU通用公共许可证（GPL v3）下发布。
2016-03-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ab initio studies of opto-electronic excitations in VO2
我们研究了VO 2在M1绝缘相的光学响应，使用的方法基于密度泛函理论在其最新的发展。我们开始从一个混合功能的方法，这可能是一个很好的起点进行多体微扰理论，因为，正如我们所示，它给出了一个定性的和在一定程度上定量正确的描述绝缘相。为了计算介电函数，首先，使用混合密度泛函波函数，我们在混合密度泛函计算的顶部添加了GW校正，并且我们求解了所谓的Bethe Salpeter方程，以包括光子吸收时产生的电子-空穴对的相关性的影响。我们发现电子关联的影响是非常重要的，它们表现为电子-空穴相互作用在计算Bethe-Salpeter方程中的电子/空穴对激发的相互作用群态的顶部的影响的强贡献。
2012-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Construction and solution of a Wannier-functions based Hamiltonian in the pseudopotential plane-wave framework for strongly correlated materials
强关联材料模型哈密顿量参数的从头计算是将多粒子理论工具应用于实际窄带材料的关键问题。我们提出了一个自包含的计算方案来构造，从头算方法，并解决这样的哈密顿量。该方案使用了Wannier函数基组，通过约束密度泛函理论（DFT）计算得到的库仑相互作用参数U专门为这些Wannier函数。用动态平均场论（DMFT）求解哈密顿量，用量子蒙特卡罗（QMC）方法处理有效杂质问题。我们的计划是基于赝势平面波方法，这使得它适合于发展解决具有挑战性的问题，晶体结构弛豫和转换，由于相关效应。我们已经将我们的计划应用到“电荷转移绝缘体”材料氧化镍，并表现出良好的协议与实验的光电子能谱。
2008-07-09 cond-mat.str-el
Ground state and excitation spectra of a strongly correlated lattice by the coupled cluster method
我们将耦合簇方法应用到强关联格点上，通过寻找预解算子的近似，得到了谱耦合簇方程，该方程给出了一类探测算子的谱响应。我们应用该方法的$MnO_2$平面模型的参数选择，对应于以前的实验工作，并给出了一个非标称对称基态。我们表明，这种状态可以观察到使用我们的光谱耦合集群方法探测耦合集群的解决方案从名义上的参考状态。在这种情况下，观察到对应于真实基态的负能量共振。
2012-03-19 cond-mat.str-el
Excitonic ordering in strongly correlated spin crossover systems: induced magnetism and excitonic excitation spectrum
在两带Kanamori模型的有效哈密顿量框架下，研究了强关联自旋交叉系统中激子的原子间跃迁和激子玻色凝聚的形成.即使在没有原子间交换作用的情况下，由于激子有序的反铁磁有序的出现。激子激发的光谱计算在“温度与晶体场”相图的各个点。在激子有序区域之外，光谱具有间隙，该间隙在激子凝聚相的边界处消失。发现布里渊区谱权分布不均匀，并讨论了电子-声子相互作用的作用。
2022-06-28 cond-mat.str-el
Dynamical properties of the honeycomb-lattice Iridates ${\rm Na_2IrO_3}$
我们研究了${\rm Na_2IrO_3}$的动力学性质。针对${\rm Na_2IrO_3}$提出的五种有效模型，采用精确对角化方法数值计算了动力学结构因子（DSFs）。由$ab$ $initio$计算得到的一个有效模型充分地解释了中子非弹性散射实验。我们进一步计算激发模式的基础上线性自旋波理论。用$ab$ $initio$计算得到的有效模型的自旋波激发与DSFs的低激发不一致。我们将这种差异归因于${\rm Na_2IrO_3}$在接近Kitaev自旋液相相边界的参数空间中的位置。
2015-11-24 cond-mat.str-el
Magnetization Relaxation and Collective Spin Excitations in Correlated Double--Exchange Ferromagnets
研究了关联双交换铁磁体的自旋弛豫和集体自旋激发动力学。为此，我们引入了一个扩展的格林函数方程的运动，对待非微扰之间的所有相关性的一个给定的自旋和电荷激发，并成为准确的子空间内的状态。我们的方法对待放松超出费米的黄金法则，同时恢复以前的变分结果的自旋波色散。我们发现，自旋-波退相速率的动量依赖性定性地改变，由于现场库仑相互作用，在一种类似于实验的方式，并取决于它的相互作用与磁交换相互作用和巡回自旋寿命。我们发现，集体自旋弛豫及其对载流子浓度的依赖性敏感地依赖于自旋激发与费米海电子和空穴之间的三体关联。上述自旋动力学可以通过巡回载体群体来控制。
2008-10-29 cond-mat.str-el
Non-linear excitations in 1D correlated insulators
本文利用半经典和微扰重整化群方法研究了一维绝缘体中的电荷输运。我们考虑了电子-电子、电子-声子和电子-二能级系统的相互作用问题。我们发现，非线性集体模式，如极化子和孤子是负责的输运。我们在莫特绝缘体中发现了一种新的激发：极化子孤子。我们讨论了能带绝缘体和莫特绝缘体在自旋谱方面的差异，并得到了它们各自的电荷和自旋能隙。我们发现，电子-电子相互作用提供了强大的重整化的能量尺度的问题。
2001-05-13 cond-mat.str-el
Correlated motion of particle-hole excitations across the renormalized spin-orbit gap in $\rm Sr_2 Ir O_4$
在由自旋轨道耦合产生的$3/2$和$J=1/2$态构成的赝自旋轨道基下，利用变换库仑相互作用项研究了$\rm Sr_2IrO_4$中穿过自旋轨道能隙的粒子-空穴激发的高能集体模.适当的相互作用强度和重整化自旋轨道间隙，这些集体模式产生两个定义良好的传播自旋轨道激子模式，与共振非弹性X射线散射（RIXS）测量的能量尺度和色散非常一致。
2020-02-05 cond-mat.str-el
Hierarchical excitations from correlated spin tetrahedra on the breathing pyrochlore lattice
物理系统中的耦合强度的层次结构通常在低能量下产生有效的模型，其中解耦的高能量模式被集成出来。在这里，使用中子散射，我们表明，在呼吸烧绿石晶格化合物CuInCr $_4$ S $_8$的自旋激发是分层的，可以近似的相关四面体在低能量的有效模型。在较高的能量，四面体内的激发与强磁振子-声子耦合一起观察，这表明晶格自由度在稳定自旋四面体的可能作用。我们的工作说明了自旋动力学在CuInCr $_4$ S $_8$，并演示了一个通用的有效集群的方法来理解呼吸型晶格上的动力学。
2021-01-29 cond-mat.str-el
Collective Spin Excitations in Correlated Moiré Chern Ferromagnets
Condensed Matter Theory Center, Department of Physics, University of Maryland（马里兰大学凝聚态理论中心）；Department of Physics, The University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校物理系）
研究莫尔诱导的窄电子带在铁磁体中自旋激发的影响，揭示拓扑特性变化对磁序稳定性和临界温度的增强作用。
2026-03-20 cond-mat.str-el
Electronic structure of the $\rm Ca_3Co_4O_9$ compound from ab initio local interactions
我们用完全关联从头计算方法确定了热电失配化合物$\rm Ca_3Co_4O_9$的Hubbard和t-J模型的有效参数。至于$\rm Na_xCoO_2$族，费米能级轨道是钴原子的$a_{1g}$轨道; $e'_g$的能量总是低于240毫电子伏以上。发现电子相关性非常大的$U/t\sim 26$以及作为结构调制的函数的参数波动。主要的后果是部分$a_{1g}$电子本地化和波动的平面内从AFM到FM的磁交换。根据从头算结果和496 K相变讨论了Seebeck系数随温度的变化.
2012-03-19 cond-mat.str-el
Magnon self energy in the correlated ferromagnetic Kondo lattice model: spin-charge coupling effects on magnon excitations in manganites
利用图解展开法计算了关联铁磁Kondo晶格模型中自旋-电荷耦合引起的磁振子自能。系统地将自能和顶点校正形式的相关效应，扩展计划明确地保留了连续的自旋旋转对称性，因此戈德斯通模式。由于在中等耦合和铁磁锰氧化物相关的最佳带填充下，关联FKLM的重整化磁振子能量几乎与关联项无关。即使在更高的能带填充下，尽管表现出整体的非海森堡行为，但在Γ-X方向上的磁振子色散仍然保持接近海森堡形式。因此，实验观察到的掺杂依赖区界磁振子软化必须归因于自旋轨道耦合效应。
2013-06-12 cond-mat.str-el
Optical Absorption Study by Ab initio Downfolding Approach: Application to GaAs
我们检查是否本质和定量方面的电子激发光谱被正确捕获的一个有效的低能量模型从{ \em从头算}向下折叠计划。首先采用广义梯度近似下的密度泛函计算方法{ \em ab initio}计算了整体电子结构。利用约束密度泛函理论，在最大定域Wannier函数的基础上，通过下折过程构造了费米能级附近能带的低能有效哈密顿量.利用低能求解器计算了扩展哈伯德模型的低能有效哈密顿量的激发态。作为求解器，我们采用Hartree-Fock近似补充考虑电子-空穴相互作用的单激发组态相互作用方法。目前的三阶段方法适用于GaAs，其中八个频带被保留在有效模型后的下折。所得光谱很好地再现了实验结果，表明我们的下折方案提供了一个令人满意的框架的电子结构计算，特别是对于激发和动力学以及基态。
2007-10-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ab initio quantum Monte Carlo calculations of spin superexchange in cuprates: the benchmarking case of Ca$_2$CuO$_3$
鉴于连续的理论努力，旨在一个准确的微观描述的强相关的过渡金属氧化物和相关材料，我们表明，与连续量子蒙特卡罗（QMC）计算是可能的，以获得的自旋超交换耦合常数的氧化铜在定量上与实验非常吻合的值。QMC的总能量的变化性质，使我们能够确定最好的试验波函数的可用池的波函数，这使得该方法基本上不受可调参数，从而真正从头算。对磁相互作用的研究结果表明，QMC能够准确地描述强关联材料的基态性质。
2014-07-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
AB Initio Studies of Electronic Excitations in Real Solids
本文的第一部分集中在这样一个事实，即弱相关材料（碱金属，铝）的动态响应的关键特征，已被实验发现定性不同于简单模型的行为。在缺乏从头算理论的情况下，实验数据中体现的惊喜被归因于动力学相关性的影响。我们总结的线性响应的从头算调查的结果，在时间依赖的密度泛函理论（TDDFT），其中所观察到的光谱的意想不到的功能被证明是由于能带结构的影响。与传统观点相反，不能以密度的简单缩放来“普遍地”理解响应，从金属到金属（例如，通过碱系列）-甚至等离子体激元能量的色散曲线的形状也是系统特定的。本文的第二部分开始观察到，一个类似的从头算研究系统具有更复杂的电子结构，将需要一个现实的近似动力学多体内核进入TDDFT的密度响应函数的可用性。因此，我们概述了一个图解的替代方案，框架内的保守近似方法的贝姆和Kadanoff。使用作为基准的硅的带隙GW近似，连同随后的贝特-萨尔彼得方程的图解（和保存）的解决方案，我们讨论的问题涉及守恒律，自洽性，和总和规则。这些概念问题对于发展从头算方法研究强关联材料的动力学响应和准粒子能带结构是特别重要的。我们认为，列入短期相关性缺席GW近似是必须的，即使在Si。
1999-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ab Initio Exact Diagonalization Simulation of the Nagaoka Transition in Quantum Dots
量子模拟器的最新进展为强关联系统的基本问题提供了新的视角。为了充分评估这些模拟器的准确性，具有准确模型参数的多体物理的精确建模是至关重要的。本文介绍了一个\emph{ab intio}精确对角化框架来计算人工势中少数电子的关联物理。我们将这种方法应用到量子点系统中，并研究了相关电子的磁性，与最近的实验测量结果取得了很好的一致。通过点分离、势失谐和单隧穿控制，我们研究了长冈跃迁，并确定了铁磁态的鲁棒性。虽然标准的长冈定理只考虑单带哈伯德模型，在这项工作中，我们进行了广泛的$ab$ $intio$计算，包括现实的多轨道条件下，水平分裂小于相互作用。这种模拟补充了实验，并提供了深入了解相关系统中铁磁性的形成。更一般地说，我们的计算为模拟量子模拟器在定量水平上的进一步理论分析奠定了基础。
2019-10-21 cond-mat.str-el quant-ph
Ab initio Quantum Simulation of Strongly Correlated Materials with Quantum Embedding
本文提出在周期密度矩阵嵌入理论基础上引入基于轨道的多片段方法，显著缩小固态材料量子模拟的问题规模，并在氢链、氮化硼和氧化镍等体系上验证了其准确性与效率，为近期量子设备模拟真实强关联材料开辟了新路径。
2023-02-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con quant-ph
