Unified First-Principles Study of the Anomalous Hall Effect Based on Exact Muffin-Tin Orbitals
基于精确松饼-锡轨道（EMTO），发展了计算电流算符的第一性原理方法，并以体心立方铁中的反常霍尔效应为例，通过引入稀疏杂质，拟合标度律，成功地将斜散射贡献与侧跳和本征贡献分离.通过研究体铁中反常霍尔效应的温度依赖性，我们预测了当仅考虑声子时作为温度的函数的波动的反常霍尔角，这在将来可以通过抑制磁振子激发在实验中测量，例如，通过施加高的外部磁场。
2021-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Energy Window Muffin Tin Orbitals (EWMTO) and Energy Window Linear Muffin Tin orbitals (EWLMTO) within the Atomic Sphere Approximation (ASA)
本文提出EWMTO和EWLMTO两种基于MTO思想的高效基组，利用迭代过程中上一步的本征态信息选择基组能量，并在ASA下将Bessel函数能量取为零，适用于大晶胞密堆积材料的电子结构计算。
2025-02-07 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Questaal: a package of electronic structure methods based on the linear muffin-tin orbital technique
本文总结了Questaal背后的理论和功能，这是一套开源代码，用于从第一原理计算材料的电子结构和相关性质。的线性muffin-tin轨道（LMTO）方法的形式主义的详细重新审视和进一步发展的短程紧束缚基函数的全电位计算。LMTO方法是在两个绿色的功能和波函数配方散装和分层系统。该套件的全潜力LMTO代码使用了一个复杂的基础和增强方法，允许一个有效的和精确的解决方案，在不同层次的理论，最重要的是密度泛函理论，LDA+U，准粒子自洽GW和这些与动态平均场论的组合带问题。本文详细介绍了这些方法的技术和理论基础，它们在Questaal中的实现，并概述了代码的设计和功能。
2019-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge self-consistent dynamical mean-field theory based on the full-potential linear muffin-tin orbital method: methodology and applications
在基于全势能线性Muffin-tin轨道方法（FP-LMTO）的局域密度近似加动力学平均场论（LDA+DMFT）方案中，实现了电子密度的全电荷自洽性（CSC）。从密度矩阵的电子密度的建设提供了计算细节。使用一个简单的静态Hartree-Fock近似杂质求解器的原型电荷转移绝缘体NiO的方法进行测试。利用自旋极化T矩阵涨落交换求解器（SPTF）计算了体心立方铁的光谱和基态性质。最后，永磁体SmCo $_5$的研究使用多个杂质求解器，SPTF和Hubbard I，作为本地库仑相互作用的强度上的Sm和Co网站是截然不同的。所开发的CSC-DMFT方法被示出在一般情况下改善材料的性质，如磁矩，电子结构和材料密度。
2011-10-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fermi sea term in the relativistic linear muffin-tin-orbital transport theory for random alloys
我们提出了一个制定的所谓的费米海贡献的自旋极化随机合金的电导率张量内的完全相对论紧束缚线性松饼-锡-轨道（TB-LMTO）方法和相干势近似（CPA）。我们表明，配置平均的贡献导致CPA顶点校正，这仅仅是由于平均单粒子传播子的能量依赖性。此外，我们证明了这种贡献是不可或缺的异常霍尔电导率的不变性相对于特定的LMTO表示在数值实现。对立方铁磁3d过渡金属（Fe，Co，Ni）及其随机二元合金（Ni-Fe，Fe-Si）的从头计算表明，相对于占主导地位的费米面项，费米海项很小.然而，对于更复杂的结构和系统，如六方钴和选定的有序和无序钴基Heusler合金，费米海项在反常霍尔效应的定量理论中起着重要的作用。
2014-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
FEAST fundamental framework for electronic structure calculations: Reformulation and solution of the muffin-tin problem
在最近的一篇文章[1]中，FEAST算法已被提出作为通用本征值求解器，其非常适合于解决电子结构计算中的数值挑战。在这里，FEAST超越了“黑箱”求解器，作为一个基本的建模框架，可以自然地解决斯莱特在1937年制定的电子结构问题的原始数值复杂性[2]。非线性特征值问题所产生的实空间域的松饼-锡分解推导，然后重新精确地解决FEAST框架内。这个新的框架是作为一个基本的和实用的解决方案，执行准确的和可扩展的电子结构计算，绕过使用传统的方法，如线性化和赝势技术的各种问题。这个FEAST框架的有限元实现以及各种分子系统的模拟结果也提出和讨论。
2012-05-03 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Higher Derivative Muffin Tin Orbitals (HDMTO) and Higher Derivative Koringa Khon and Rostoker (HDKKR) methods
本文提出线性化KKR方法并证明其与LMTO等价，进而发展高阶导数版本HDKKR与HDMTO，指出HDKKR变分能力更强但计算成本高，HDMTO更实用。
2024-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.chem-ph
Interpolation across a muffin-tin interstitial using localized linear combinations of spherical waves
介绍了一种硬球之间的三维插值方法。要插值的函数可以是凝聚态物质中原子之间的电荷密度。它的静电势是用解析法求出的，各种积分也是如此。不需要周期性。插值函数是球面波的局部结构适应线性组合，即所谓的酉球面波（USW），其中心位于它们具有二次谐波特征的球面。插值的输入是目标函数在球面处和略在球面外的二次谐波展开中的系数;具体地说，是值和3个一阶径向导数。为了适应这一点，我们使用具有4个负能量的USW。每个插值函数实际上是这4组USW的线性组合，具有以下性质：（1）它以特定的球面为中心，在该球面上它具有特定的双调和特征和径向导数。(2)它的值和前3个径向导数在所有其他球面上和所有其他三次谐波上都为零。因此，它是高度本地化的。显式表达式给出这些值和导数（V&D）功能和他们的库仑势的USW和他们的结构矩阵，包括那些与零能量，以及积分的V&D功能和他们的产品的间隙。使用点群和空间群对称性可以显著减少矩阵大小和v&d函数的数量。对于开放结构，需要额外的约束来精确定位间隙深处的插值函数。这需要将USW设置为一个额外的能量。作为例子，我们考虑了一个恒定的密度和价电子密度在锌的结构的Si，ZnSe，和CuBr。
2016-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Implementation of full-potential screened spherical wave based muffin-tin orbital for all-electron density functional theory
本文实现了基于屏蔽球面波的全势紧束缚线性化Muffin-Tin轨道方法，通过双重增广精确处理全电荷密度与全势，在全电子DFT计算中达到高精度，为大规模和强关联材料模拟提供了重要工具。
2025-03-10 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Spin-orbit coupling in the actinide elements: a critical evaluation of theoretical equilibrium volumes
在Jones等人最近的一篇论文中，有人认为，基于FP-LAPW能带结构计算，以前使用J. M.实施的FP-LMTO方法对锕系元素基态性质的计算。遗嘱是错误的。本文证明了Jones et. A.毫无根据使用FP-LMTO方法的计算进行了比较与FP-LAPW方法的计算，并在矛盾的声明琼斯等。例如，他们非常一致。讨论了目前实现自旋轨道耦合的局限性，其中特别是6p态构成了困难。FP-LMTO计算与Jones et. Al.被证明是由于在计算中选择的松饼罐半径。我们认为，一个恒定的松饼罐半径的选择，常见的所有计算出的体积，是不太令人满意的选择相比，一个松饼罐半径的规模与体积，特别是当一个大的体积间隔和开放的包装结构被认为是。琼斯等人认为α-钚具有部分离域的5 f电子的结论被认为是错误的。
1999-08-24 cond-mat.mtrl-sci
Full-Potential LMTO: Total Energy and Force Calculations
本文介绍了利用线性Muffin-Tin轨道（LMTO）的全势电子结构方法的基本特点。在这种方法中，电子密度和电势的表示没有固有的几何近似。该方法允许以任意精度计算总能量和力，同时牺牲近似方法（例如LMTO-ASA方法）的大部分效率和物理内容。
1999-12-10 cond-mat.mtrl-sci
Accurate optical properties from first principles: a Quasiparticle Self consistent GW plus Bethe-Salpeter Equation approach
我们提出了一种方法来计算的光学吸收光谱，结合准粒子自洽GW方法[物理评论B，76 165106（2007）]的电子结构与阶梯近似的解决方案的宏观介电函数的Bethe-Salpeter方程。Bethe-Salpeter方程的解决方案已经在全电子框架内实现，使用线性松饼罐轨道基组，明确评估从非局部自能到跃迁偶极矩（在光学极限）的贡献。这种方法解决了那些系统的电子结构是不好的描述内的标准微扰GW方法作为起点密度泛函理论计算。这种方法的优点已经通过计算强相关的过渡金属氧化物NiO和窄禁带半导体Ge的光吸收光谱来举例说明。在这两种情况下，计算的光谱与实验符合得很好。它还表明，对于系统的电子结构是很好地描述内的标准微扰GW，如Si，LiF和h-BN，本方法的性能是在一般可比的标准GW加上Bethe-Salpeter方程。有人认为，顶点修正的电子屏蔽和电子-声子相互作用是负责所观察到的系统高估的基本带隙和光谱开始。
2018-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Real space representation of the quasiparticle self-consistent $GW$ self-energy and its application to defect calculations
准粒子自洽QS $GW$方法通过能量无关的厄米特自能矩阵，将准粒子能量从它们的Kohn-Sham密度泛函理论（DFT）本征值修正到DFT本征值中。通过将它们扩展到原子中心的基组（特别是线性化的松饼-锡轨道），自能修正的实空间表示成为可能。我们表明，这种表示是相对短程的。这提供了新的机会，构建一个复杂系统的自能从系统的一部分，通过剪切和粘贴的方法。具体地，对于在大的超晶胞中表示的点缺陷，自能量可以由主体和较小的含缺陷晶胞的自能量构建。周期性宿主的自能可以简单地通过原始细胞的$GW$计算来构建。我们表明的情况下，作为$_\mathrm{Ga}$在GaAs中的缺陷部分已经可以很好地表示由一个最小的8个原子的细胞，并允许我们构建一个64细胞的自能与直接QS $GW$计算的大细胞的良好协议。使用这种方法，一个更大的216个原子的细胞显示的缺陷带接近一个孤立的缺陷水平。计算还允许识别第二缺陷带，其出现为导带最小值附近的共振。提取的缺陷能级的结果与格林函数计算的孤立缺陷和实验数据吻合良好。
2022-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic moments of W 5d in Ca2CrWO6 and Sr2CrWO6 double perovskites
用X射线磁性圆二色性（XMCD）研究了W离子在亚铁磁双钙钛矿Sr 2CrWO 6和Ca 2CrWO 6中的磁矩。在这两种化合物中，检测到有限的负自旋和正轨道磁矩。实验结果与用全势能线性Muffin-tin轨道方法计算的（Sr/Ca）2CrWO 6的能带结构符合得很好。值得注意的是，磁有序温度TC与“非磁性”W原子的磁矩相关。
2005-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Magnetism on Rough Surfaces of Fe, Co and Ni : An Augmented Space Approach
采用增广空间方法，结合递归方法和紧束缚线性Muffin-tin轨道基，研究了粗糙度对体心立方Fe、面心立方Co和Ni（001）表面性质的影响.本文还对光滑曲面的研究提出了形式化的方法。比较了三种类型的表面：光滑的表面，表面粗糙的顶层，和一个更现实的模型与几个粗糙的顶层汇聚成一个结晶体。比较了上述三种模型的磁矩、功函数和电子态密度。
2015-04-29 cond-mat.mtrl-sci
All-electron GW approximation with the mixed basis expansion based on the full-potential LMTO method
我们提出了一个新的全电子，增强波的GW近似使用本征函数产生的全电位LMTO方法的一个最近的变种。动态屏蔽库仑相互作用W展开在一个混合基组，其中包括两个贡献，局部原子中心的功能局限于松饼-锡球，平面波与重叠的局部功能投影出来。前者可以包括任何核心状态;因此核心和价态可以被平等对待。对半导体和绝缘体的系统研究表明，与实验相比，GW的基本带隙一直很低，而且准粒子能级与其他近似方法，特别是那些用赝势近似核心的方法有很大的不同。
2001-11-01 cond-mat.mtrl-sci
The influence of electrostatic potentials on the apparent s-d exchange energy in III-V diluted magnetic semiconductors
松饼-锡模型的有效质量电子与磁性离子在半导体中的相互作用，扩展到包括静电势的情况下，锰基III-V族化合物（${Ga}_{1-x} {Mn}_x {N}$，${Ga}_{1-x} {Mn}_x {As}$）。由于导带电子被带负电的磁性离子排斥并被补偿施主吸引，因此s-d交换耦合$N_0 α$的\emph{apparent}值减小。结果表明，这种影响的大小增加时，x减小。我们的模型可以解释最近在这两种材料中观察到的Mn浓度x <= 0.2%的电子自旋分裂的不寻常行为。
2005-05-05 cond-mat.mtrl-sci
Low-Energy Electron Diffraction With Energy Invariant Carrier Wave Wavenumber Modulated by Exchange-Correlation Interaction
我们提出了低能电子衍射（LEED）作为弹性电子原子散射（EEAS）工作在目标晶体波导中的库仑载波的波数调制的交换相关（XC）相互作用。载流子势采用建立在重叠自由原子上的KKR（Korringa-Kohn-Rostoker）松饼罐模型设计。XC势是利用Sernelius关于电子自能的多粒子理论构造的。从Dirac微分方程出发，导出了EEAS相移，并重新计算了最近LEED研究的四个体系：Cu（111）+ $( 3\!\surd3\times\!\surd3 ) \mathrm{R30^\circ}$ -TMB，Ag（111）+ $(4\!\times \!4 )$ -O，Ag（111）+ $( 7\!\times\!\surd3 ) \mathrm{rect}$ - $\mathrm{SO}_4$，Ru（0001）+ $( \surd3\!\times\!\surd3 ) \mathrm{R30^\circ}$ -C. TMB代表化学式为C $_{24}$ H $_{15}$ S $_3$的1，3，5-三（4-巯基苯基）苯。我们能够报告大幅提高的可靠性因素。
2021-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Electrical Transport Properties of Liquid Pb-Li Alloys
一般认为，Faber-Ziman理论、2kF散射模型和有限平均自由程方法可以很好地解释简单液态金属基合金的电输运性质。然而，这些方法对材料的描述很差，偏离了近自由电子（NFE）模型。以Pb-Li体系为例，提出了一种基于模型势理论和t-矩阵方程计算体系电输运性质的新方法.我们把Pb和Li的价数作为确定相移的一个参数。此外，而不是计算相移的Muffin-Tin潜在的，我们已经使用模型潜在的形式主义。结果表明，与上述三种理论方法相比，本耦合方案再现了液态Pb-Li合金电输运性质的定性特征，可用于进一步研究类似体系的电输运性质.
2021-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Resonant inelastic x-ray scattering (RIXS) spectra of magnesium diboride
用紧束缚线性Muffin-tin轨道方法计算了硼在MgB_2中吸收边附近激发的软X射线荧光K发射谱。在计算中，入射光子的方向与样品的六边形轴之间的入射角为60度和75度。在前一种情况下与实验进行了比较，发现了很好的一致性。此外，在较大的角度下，还预测了另一种低于费米能级的共振特性。这一特征可能与布里渊区中L-H线附近的反键B π带的激发有关。
2003-04-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Non linear flux flow in TiN superconducting thin film
研究了100 nm氮化钛（TiN）薄膜在垂直磁场中的超导行为。零场转变温度为4.6K，在H-T平面上的斜率为-0.745T/K。在4.2 K，我们已经进行了仔细的运输测量，通过测量作为直流电流的函数的微分电阻率和电压。我们的结果进行了分析的框架内的线性和非线性磁通流动行为。特别地，我们观察到在高涡旋速度下的电子不稳定性，并且从它对所施加的磁场的依赖性，我们可以提取准粒子的非弹性散射时间和扩散长度。
1999-07-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Ab-initio calculations of exchange interactions, spin-wave stiffness constants, and Curie temperatures of Fe, Co, and Ni
我们已经计算了海森堡交换参数bcc-Fe，fcc-Co，和fcc-Ni使用标量相对论自旋极化格林函数技术的紧束缚线性muffin-tin轨道方法，并通过采用磁力定理来计算与磁化方向的局部旋转相关的总能量变化。我们还确定了自旋波刚度常数，并发现了色散曲线的金属问题采用傅立叶变换计算海森堡交换参数。居里温度的计算都在平均场近似和格林函数无规相位近似。后者的结果被认为是在一个更好的协议与现有的实验数据。
2001-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
d-electron induced icosahedral growth in strontium clusters
在局域密度近似下，采用从头计算分子动力学方法，在平面波基上对2 ~ 20个原子的锶团簇进行了研究。由此产生的低洼异构体使用全电位线性松饼罐轨道方法，它对待的d-电子也在平等的基础上进行优化。我们发现，d电子有助于显着的结合能作为集群大小的增长，加快发病的金属性和诱导二十面体的增长。这些结果与实验结果完全一致的稀有气体类魔术团簇的IIA族元素，并建议在某些过渡金属团簇的二十面体生长的观察可能有类似的起源。
1998-06-13 cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
Manifestation of quantum chaos on ordered structures by scattering techniques: application to Low-Energy Electron Diffraction
我们分析统计概率分布的强度收集衍射技术，如低能电子衍射。硬球势和LEED形式主义的基础上的一个简单的理论模型进行了研究，为不同的相关参数值：能量，入射角，muffin-tin势半径，最大球分量$l_{max}$，堆叠层数，和完整的多次散射或运动学模型。给定一个足够复杂的系统（例如，包括至少两个布拉维晶格的多重散射），计算的概率分布与$χ^{2}_{2}$分布相当一致，这是与量子混沌相关的高斯酉包体普适性类的特征。波函数的混沌性对相关因子的可能影响的假设进行测试对Pendry R-因子和均方根偏差因子的行为。
1998-07-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Electronic structure and X-ray magnetic circular dichroism of CrO$_2$
采用相对论全势线性Muffin-tin轨道方法，在交换关联势的广义梯度近似下，对半金属铁磁体CrO $_2$的电子结构和磁性进行了详细的理论研究.我们的计算有利于[001]磁化轴是易磁化轴相比，[100]轴，这是与实验一致。计算的Cr的自旋和轨道磁矩与实验和其他理论工作符合得很好。计算了Cr-L-$_{2,3}$的X射线吸收谱和X射线磁性圆二色性（XMCD）谱，并与实验结果进行了比较。此外，还计算了氧的K边和XMCD谱，与实验结果吻合较好。用XMCD求和规则计算了自旋和轨道磁矩，结果与直接计算结果符合得很好。
2005-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Itinerant ferromagnetism in half-metallic CoS_2
利用线性化Muffin-tin轨道（LMTO）能带方法研究了黄铁矿型CoS_2的电子和磁性。我们得到了接近半金属性质的铁磁基态。用固定自旋矩方法研究了半金属稳定性。在局域自旋密度近似（LSDA）下，得到Co 3d电子不可忽略的轨道磁矩为$μ_L = 0.06 μ_B$.计算得到的轨道角动量与自旋角动量之比<L_z >f < S_z >= 0.15与实验结果一致。用LSDA + U方法研究了Co 3d电子间的库仑关联效应。Co位的库仑相关性不大，为$U \lesssim 1$ eV，因此CoS_2可能属于巡游铁磁体。发现LSDA比LSDA + U能更好地描述CoS_2的电子和磁性。
2000-01-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
