Localised Wannier orbital basis for the Mott insulators GaV4S8 and GaTa4Se8
本文研究了硫属化合物AM_4X_8（A={Ga，Ge}，M={V，Nb，Ta，Mo}，X={S，Se}）中的两个远亲GaV_4S_8（GVS）和GaTaSe_8（GTS）的电子性质。虽然所有这些化合物都是莫特绝缘体，但它们的基态显示出许多类型的磁序，其中GVS是铁磁性的，而GTS是非磁性的。基于它们的能带结构，用密度泛函理论方法计算，我们计算了一个有效的紧束缚哈密顿量在一个局域化的Wannier基组，为每一个的两个化合物。定域轨道提供了一个非常精确的能带结构表示，跳跃幅度随着距离的增加而迅速减小。我们估计的超交换相互作用，并表明库仑排斥与Hund的耦合可以解释不同的基态中观察到的GVS和GTS。我们的本地化Wannier基础提供了一个起点，现实的动态平均场论研究强相关效应，在这个家庭的化合物。
2014-08-27 cond-mat.str-el
Charge self-consistency in density functional theory + dynamical mean field theory: k-space reoccupation and orbital order
在最大局域化Wannier轨道的基础上，研究了密度泛函理论（DFT; Wien 2k）与动力学平均场论（DMFT; w2 dynamics）相结合的电荷自洽效应.使用两个铜酸盐的例子，我们证明，即使只有一个固定填充的Wannier轨道，一个值得注意的电荷重新分配可以发生。这种效应源于当从单一的金属DFT带到DMFT的分裂的绝缘哈伯德带时，在k空间中重新占据了Wannier轨道。我们分析了另一种电荷自洽效应超越移动电荷从一个网站到另一个：在独立层SrVO 3的相关增强的轨道极化。
2016-05-02 cond-mat.str-el
Topological phases of dipolar particles in elongated Wannier orbitals
我们证明了在二维超冷偶极气体中，在一类特殊的光晶格上，可以出现分数激发的拓扑相。由于偶极相互作用和晶格限制，量子二聚体模型自然成为描述这些系统在良好控制近似下的低能行为的有效理论。通过控制轨道二聚体的各向异性和粒子的偶极矩来实现相互作用能尺度的期望层次。实验实现和检测的各个阶段进行了讨论，以及量子计算的可能相关性。
2010-04-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Dynamical mean-field theory using Wannier functions: a flexible route to electronic structure calculations of strongly correlated materials
提出了一种将局域密度近似下的密度泛函理论与动力学平均场论相结合的方法。从一个一般的基础独立制定，我们使用Wannier函数作为两个理论之间的接口。这些函数用于识别特定材料中的相关轨道的物理目的，也用于将DMFT与不同种类的能带结构方法（本工作中使用了三种不同的技术）连接起来的技术目的。我们探讨和比较两种不同的Wannier计划，即最大局域化Wannier函数（MLWF）和$N$阶松饼丁轨道（NMTO）方法。两个相关的材料具有不同程度的结构和电子的复杂性，SrVO 3和BaVS 3，作为案例研究。SrVO 3属于相关过渡金属氧化物的典型类别，并且鉴于其简单的结构和物理性质，在这里被选为测试案例。相比之下，硫化物BaVS 3以其丰富而复杂的物理特性而闻名，与强相关效应和低维特性相关。与此化合物的金属-绝缘体转变的物理提供了新的见解，特别是关于相关诱导的修改其费米面。此外，必要的形式主义实现自洽的电子电荷密度在Wannier基进行了讨论。
2006-10-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Supercell Wannier functions and a faithful low-energy model for Bernal bilayer graphene
本研究通过构建超胞万尼尔轨道推导伯纳尔双层石墨烯及相关多层膜的最小低能模型，再现微观模型关键性质并揭示低能物理机制，架起连续介质理论与从头算研究的桥梁。
2024-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Magnetism in Wannier-Obstructed Mott Insulators
University of California, San Diego（加州大学圣迭戈分校）；Xi'an Jiaotong University（西安交通大学）；Harvard University（哈佛大学）
研究Wannier受阻带中莫特绝缘体的量子磁性，通过非正交轨道构建有效自旋模型，揭示铁磁性稳定性及摩擦磁性可能性。
2020-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Maximally-localized Wannier functions for GW quasiparticles
我们回顾了多体微扰理论的自洽GW近似和从能带群生成最优局域化Wannier函数的形式。我们表明，准粒子布洛赫波函数，从这样的GW计算可以在这个Wannier框架内使用。这些Wannier函数可以用来插值的多体能带结构从粗网格上的布里渊区点，它是已知的，从初始计算到通常的对称线，我们证明了这一过程是准确和有效的自洽GW能带结构。这些Wannier函数与化学界讨论的键轨道的相似性使我们预期密度泛函和多体函数之间的差异可以定性解释。然而，在所研究的案例中，差异被证明是微乎其微的。给出了SrTiO_3和固体氩的详细结果。
2008-10-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Plane-wave based electronic structure calculations for correlated materials using dynamical mean-field theory and projected local orbitals
通过局域密度近似下的密度泛函理论和动力学平均场论的结合，近年来强关联系统的描述得到了很大的发展。这种LDA+DMFT方法能够处理强相关的绝缘体和金属。LDA和DMFT之间的几个接口已经被使用，例如（N阶）线性Muffin Tin轨道或最大局部化Wannier函数。然而，这样的方案在使用中是复杂的或者经常执行附加的简化（即，原子球近似（Atomic sphere approximation）。我们提出了LDA+DMFT的另一种实现，它保持了Wannier实现的精度，但更轻。它依赖于局部轨道到一组受限的Kohn-Sham状态的投影来定义相关子空间。该方法在投影增强波（PAW）和混合基赝势（MBPP）框架内实现。这为LDA+DMFT中更复杂结构的电子结构计算开辟了道路，具有全电子方法的精度。我们提出了一个应用程序，两个相关的系统，即SrVO 3和β-NiS（电荷转移材料），包括配体状态的基础设置。计算结果进行了比较，与最大局域化的Wannier函数，并讨论了出现在轨道分辨谱函数的物理特征。
2008-01-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multi-orbital Non-Crossing Approximation from maximally localized Wannier functions: the Kondo signature of copper phthalocyanine on Ag (100)
我们发展了一种利用非交叉近似计算量子杂质电子结构的多轨道方法。计算开始于使用标准量子化学代码对系统的电子结构进行平均场评估。这里我们使用密度泛函理论（DFT）。我们利用最大局域化的Wannier函数（MLWF）将单电子结构转化为杂质哈密顿量。因此，我们发展了一种基于初始单电子计算的方法来研究系统中的近藤效应。我们已经将我们的方法应用于化学吸附在Ag（100）上的铜酞菁分子，并且我们已经描述了三种不同情况下的光谱函数，其中分子呈现单自旋或两个自旋，具有铁磁和反铁磁交换耦合。我们发现，使用破缺对称平均场论，如Kohn-Sham DFT不能处理的开壳层分子在金属表面上的自旋的复杂性和额外的建模是必要的。
2011-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Derivation of Wannier orbitals and minimal-basis tight-binding hamiltonians for twisted bilayer graphene: a first-principles approach
扭曲双层石墨烯（TBLG）已经成为研究相关现象的重要平台，包括非常规超导性，在二维系统中。TBLG中原子尺度结构的复杂性使得费米能级附近的低能单粒子物理研究也变得相当具有挑战性。在这里，我们的目标是提供一个方便的和物理动机的图片TBLG单粒子物理使用的简化模型与最小可能数量的本地化轨道。简化模型精确地再现了\textit{ab-initio}紧束缚模型的低能带，包括原子弛豫的影响。此外，我们获得了第一次相应的Wannier轨道，将所有对称性的TBLG，这也是计算作为一个函数的角度，一个必要的第一步纳入电子相互作用的影响。我们构造了扭转角介于$1.3^\circ$和$0.6^\circ$之间的低能态的八带和五带模型。使用多步Wannier投影技术从适当的$\textit{ab initio}$ $k \cdot p$连续哈密顿量开始创建模型。我们的程序也可以很容易地捕捉衬底和外部位移场的微扰效应，同时提供了一个显着的复杂性降低研究电子-电子相关现象在现实情况下。
2019-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Supercell Wannier Functions and Emergent Kondo Lattices in Topological Bands
本文提出在分数填充的拓扑能带中，强相互作用可通过破坏平移对称性的超晶胞 Wannier 基实现演生 Kondo 晶格，并稳定一类与分数量子 Chern 绝缘态竞争的新型拓扑 Mott 绝缘态。
2024-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Calculation of model Hamiltonian parameters for LaMnO_3 using maximally localized Wannier functions
基于Kohn-Sham能带结构的最大局域化Wannier函数（MLWFs）为进一步的理论分析提供了一种系统的方法来构建现实的、材料特定的紧束缚模型。在这里，我们构建MLWF的Mn e_g带在LaMnO_3中，我们监测MLWF矩阵元素的变化引起的不同的磁配置和结构扭曲。由此，我们得到的本地Jahn-Teller和Hund的规则耦合强度，跳跃幅度之间的所有最近的和更远的邻居，和相应的减少由于GdFeO_3型失真的值。通过将我们的结果与常用的锰氧化物模型哈密顿量进行比较，其中电子可以在位于每个Mn位点上的两个“e_g-样”轨道之间跳跃，我们发现这种模型最关键的限制源于忽略了潜在的Mn（d）-O（p）杂化的变化。
2009-12-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fractional Wannier Orbitals and Tight-Binding Gauge Fields for Kitaev Honeycomb Superlattices with Flat Majorana Bands
本文提出一种通过虚跃迁消除高能态来推导分数轨道紧束缚规范场的系统框架，在Kitaev蜂窝模型中构建Majorana轨道与Z2规范场，揭示无能隙平带拓扑相变，并发展规范不变平均场理论得到关联诱导的分数Chern态。
2025-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Double-Exchange Ferromagnetism and Orbital-Fluctuation-Induced Superconductivity in Cubic Uranium Compounds
基于$j$ - $j$耦合方案，提出了立方铀化合物铁磁性产生的双交换机制。这个想法是$5f$电子的{ \it轨道依赖的对偶性}，它涉及到立方结构中的巡游态$Γ_8^-$和定域态$Γ_7^-$。由于轨道自由度在铁磁相仍然是活跃的，轨道相关的量子临界现象有望出现。事实上，奇宇称p波配对与铁磁性兼容，发现在附近的轨道有序相。此外，偶奇偶d-波配对与显着的奇频率分量。本文还简要讨论了在锰氧化物中观察到这种奇异超导性的可能性。
2009-11-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Simple predictors of $T_c$ in superconducting cuprates and the role of interactions between effective Wannier orbitals in the $d-p$ 3-band model
本文研究了铜氧化物 CuO₂ 平面 Emery 模型中最佳掺杂 $T_c$ 的依赖关系，发现在有效 Wannier 轨道空间中而非实空间轨道参数下能获得最佳标度，并确定了可将实验 $T_c$ 拟合至约 ±4-5 K 的预测变量，这些变量显著依赖于变换后哈密顿量的主导吸引耦合常数。
2024-02-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
RKKY interactions of CeB6 based on effective Wannier model
我们在有效Wannier模型的基础上研究了CeB-$_6$在多极矩之间的RKKY相互作用，该模型由Ce-$d,s$和B-$p,s$的14个Ce-$f$轨道和60个导电轨道组成.利用Wannier模型的$f$-$c$混合矩阵元和导带色散，得到了$Γ_{8}$子空间中激活矩与RKKY振荡的多极耦合. $Γ_{5g}$四极$O_{xy}$和$Γ_{2u}$八极$T_{xyz}$耦合都被$\bm{q}=(π,π,π)$大大增强，这自然解释了相II的反铁四极相，并且也被对应于$C_{44}$的弹性软化的$\bm{q}=(0,0,0)$增强。此外，$Γ_{5u}$八极$T_{z}^β$的耦合是相当大的$\bm{q}=(0,0,π)$，这是有关的反铁八极排序的一个可能的候选人的第四阶段Ce $_{x}$ La $_{1-x}$ B $_6$。
2019-10-17 cond-mat.str-el
A hybrid-exchange density-functional theory study of the electronic structure of $\mathrm{MnV}_2\mathrm{O}_4$: Exotic orbital ordering in the cubic structure
用杂化交换密度泛函理论研究了立方和四元$\mathrm{MnV}_2\mathrm{O}_4$的电子结构。计算得到的四方相的电子结构显示了V位上的反铁磁轨道有序和亚铁磁基态（V和Mn上的自旋是反对齐的）。这些结果与用局域密度近似+ $U$方法[S. Sarkar，et.例如，物理修订信函102，216405（2009）]。此外，电子结构，特别是投影态密度的立方相已预测与最近的软X射线光谱实验的良好协议。类似的tetraphite相，在立方结构中的V和Mn上的自旋有利于亚铁磁配置。最有趣的是，计算出的立方相V上自旋携带轨道的电荷密度显示了一种奇异的轨道排序，即，沿着[110]的铁轨道有序，但是沿着[ $\overline{1}$ 10]的反铁轨道有序。
2015-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A theory of the quantum spin liquid in the hyper-honeycomb metal-organic framework [(C$_2$H$_5$)$_3$NH]$_2$Cu$_2$(C$_2$O$_4$)$_3$ from first principles
利用Wannier轨道重叠建立了[（C $_2$ H $_5$）$_3$ NH] $_2$ Cu $_2$（C $_2$ O $_4$）$_3$的紧束缚模型.在Jahn-Teller扭曲的Cu中心$e_g$ Wannier轨道中引入相互作用，可以得到一个有效的海森堡模型。超蜂窝晶格包含两个对称的铜原子排列在耦合链不同的子晶格。一个子晶格是强二聚的，另一个形成各向同性反铁磁链。积分出最强的（二聚体内）交换相互作用，留下极弱耦合的海森堡链，与观察到的低温物理相一致。
2018-05-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetism and doublon localization in a Wannier-Hubbard chain
我们推导出一个“Wannier-Hubbard”模型，该模型由一系列通过局部库仑相互作用相互作用的重叠原子轨道组成。变换到正交Wannier基组，所得到的哈密顿量显示出长程跳跃和相互作用，其中包括新的术语，如相关跳跃和铁磁直接交换。我们数值研究的一维版本的模型在半填充使用密度矩阵重整化群（DMRG）方法，揭示了丰富的相图作为一个功能的相互作用$U$和重叠$s$与金属，铁磁相，分离的亚铁磁区域。我们的研究结果指出了一条理解压力下和超越标准模型哈密顿的新涌现阶段的道路。
2022-06-03 cond-mat.str-el
Generalized Peierls substitution for Wannier obstructions: response to disorder and interactions
本文提出基于拉格朗日乘子的广义Peierls替换框架，处理Wannier障碍下量子几何、相互作用与无序的耦合，并应用于平带超导体抗磁响应及平带金属离域效应。
2025-09-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase-Space Approach to Wannier Pairing and Bogoliubov Orbitals in Square-Octagon Lattices
针对 Wannier 阻碍问题，提出一种相空间方法，通过 Bloch 矢量空间嵌入实空间并引入轨道和自旋态，应用于超导配对对称性研究，并在 Lu$_2$Fe$_3$Si$_5$ 中验证了无节点与有节点配对对称性的共存。
2025-06-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hubbard-U calculations for Cu from first-principles Wannier functions
我们提出了第一性原理计算的最佳本地化的Wannier函数的铜，并使用这些从头计算确定的哈伯德（库仑）矩阵元素。我们使用一个标准的线性松饼-锡轨道计算的原子球近似（LMTO-ASA）计算布洛赫函数，并从这些确定最大本地化的Wannier函数使用的方法提出的Marzari和Vanderbilt。由此产生的功能是高度本地化的，与超过89%的规范的功能内的中心网站的占领瓦尼尔国家。本文提出了两种由Wannier函数计算库仑矩阵元的方法，并应用于面心立方铜。对于Cu 3d带的未屏蔽的在位Hubbard $U$，我们得到了约25 eV。这些结果也进行了比较，从约束局域密度近似（LDA）计算得到的结果。
2001-09-17 cond-mat.str-el
Multiple lattice instabilities resolved by magnetic-field and disorder sensitivities in cubic paramagnetic phase of the orbital-degenerate frustrated spinel MgV$_2$O$_4$
超声波速度测量的轨道简并沮丧尖晶石MgV $_2$ O $_4$中进行的高纯度的单晶，表现出连续的结构和反铁磁相变，并在无序引入的单晶，表现出自旋玻璃样的行为。测量结果表明，两种类型的不寻常的温度依赖性的弹性模量共存的立方顺磁相，这是解决了磁场和无序的敏感性：巨大的居里型软化与温度降低，和凹的温度依赖性的特征最小值。这些弹性异常表明晶格的耦合共存的轨道涨落和轨道自旋耦合激发。
2014-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Screened Coulomb interaction calculations: cRPA implementation and applications to dynamical screening and self-consistency in uranium dioxide and cerium
我们报告的约束随机相位近似（cRPA）方法的投影仪增强波框架内的实施。它允许在与我们最近的DFT+U和DFT+DMFT实现相同的Wannier轨道中计算屏蔽相互作用。我们目前的动力学库仑屏蔽的相互作用在二氧化铀和α和γ铈的Wannier函数的计算。我们表明，自洽计算的静态屏蔽相互作用在DFT+U加上一致的Wannier基础是强制性的γ铈和二氧化铀。我们强调，在α铈屏蔽相互作用的静态近似是过于激烈。
2014-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital-Selective Mott Transition and Evolution of the Zhang-Rice State in Cubic Phase UO$_{2}$ Under Pressure
采用密度泛函理论和动力学平均场论相结合的方法研究了不同体积下立方相二氧化铀的电子结构。\emph{ab initio}计算预测在$\approx 45$ GPa的中等压力下的轨道选择性莫特绝缘体-金属转变。在此压力下，$j=5/2$态变为金属态，而$j=7/2$态保持绝缘直至约60 GPa。在金属状态下，我们观察到5 $f$占领和总角动量与压力的快速下降。同时，广义张赖斯态，这是占主导地位的$j=5/2$字符，迅速消失后过渡到金属相。
2015-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Wannier Permanent Wave Functions and Featureless Bosonic Mott Insulators on the 1/3 filled Kagome Lattice
我们研究紧束缚，非布拉维晶格上的玻色-哈伯德模型，每个单元格填充一个玻色子-因此分数位填充。在单位单元的整数填充时，既不需要对称性破缺也不需要拓扑顺序，并且原则上是平凡的和无特征的（即，绝缘子不允许损坏。我们证明了明确的建设一个家庭的波函数，这样一个无特征的莫特绝缘状态存在于1/3填充的kagome晶格，并构造哈密顿量，这些波函数是确切的基态。我们简要地评论了我们的结果与光晶格中冷原子的实验相关性。这样的波函数也产生1/3磁化平台状态的自旋模型中施加的字段。我们讨论的无特征莫特态可以推广到任何晶格，对于这些晶格，可以在必要的填充处找到对称指数局部化的Wannier轨道，并且它们的波函数由所有Wannier轨道上的积算式给出。
2013-03-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
$\textit{Ab initio}$ four-band Wannier tight-binding model for generic twisted graphene systems
新出现的扭曲石墨烯体系如扭曲双层石墨烯（TBG）、扭曲双层石墨烯（TDBG）和扭曲三层石墨烯（TTG）引起了广泛的理论关注。因此，建立一个简单、准确的系统模型对于进一步的研究具有重要意义。在这里，我们构造了一般小扭曲角扭曲石墨烯系统的自适应局域Wannier函数和相应的$\textit{ab initio}$最小两谷四带有效紧束缚模型.这种双谷模型避免了单谷模型中脆弱拓扑所造成的Wannier障碍。引入实空间谷算子来明确描述谷$U_{v}\left(1\right)$对称性。每个Wannier轨道都呈现出一种特殊的三峰形式，其最大值位于AA点，中心位于AB或BA点。给出了一个扩展的哈伯德模型，并给出了有关参数的显式表达式。我们提供了一种方法来系统地建立通用扭曲石墨烯系统的Wannier紧束缚模型。我们的模型为进一步研究这些系统中的多体效应提供了坚实的基础。
2020-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The simple-cubic structure of elemental Polonium and its relation to combined charge and orbital order in other elemental chalcogens
钋是唯一在环境条件下结晶成简单立方结构的元素。此外，在高温下，它经历结构相变，变成不太对称的三角构型。长期以来，人们一直怀疑这两种特性都与钋中的强自旋-轨道耦合有关，但其运作的确切机制仍然存在争议。在这里，我们介绍了一个单一的微观模型，能够捕捉所有的硫族晶体的原子结构：硒，碲，和钋。我们发现，强自旋轨道耦合在钋抑制三角形电荷和轨道有序状态已知的基态配置的硒和碲，并允许简单的立方态占上风，而不是。我们还证实了最近的建议的基础上从头计算，晶格常数的小的增加可能会有效地降低自旋轨道耦合的作用，导致重新出现的三角轨道有序状态在高温下。我们的结论是，钋是一种独特的元素，其中自旋，轨道，电子电荷和晶格变形都合作，共同导致唯一的元素晶体结构的出现与最简单的可能，立方，晶格。
2018-05-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Derivation of RKKY Interaction between Multipole Moments in CeB$_6$ by the Effective Wannier Model based on the Bandstructure Calculation
我们研究了CeB-$_6$的电子态，并根据密度泛函理论能带结构计算得到的Ce-$d,s$和B-$p,s$的74轨道有效Wannier模型（包括14个Ce-$f$轨道和60个导电（$c$）轨道）直接计算了RKKY相互作用。利用Wannier模型的$c$带色散和$f$-$c$混合矩阵元，在波矢$q$空间和实空间中得到了$Γ_8$四重子空间中所有15个有效多极矩的真实耦合.两个$Γ_{5g}$四极$(O_{yz},O_{zx},O_{xy})$和$Γ_{2u}$八极$T_{xyz}$耦合最大限度地增强与$q=(π,π,π)$，这自然地解释了在$T_{Q}=3.2$ K的反铁四极排序的第二阶段，也增强与$q=(0,0,0)$相应的弹性软化的$C_{44}$。此外，$Γ_{5u}$八极$T_{x}^β$，$T_{y}^β$和$T_{z}^β$的耦合对于$q=(π,0,0)$，$(0,π,0)$和$(0,0,π)$是相当大的，这产生了Ce $_{x}$ La $_{1-x}$ B $_6$的第IV相的可能候选者的反铁八极排序。RKKY耦合的位间矢量依赖性表现出不同的长程、振荡、各向同性和各向异性行为，这取决于多极矩的类型。本方法使我们能够以无偏的方式提供关于可能的多极有序的信息，并且一旦从能带结构计算中给出$c$态和$f$-$c$混合元，就可以容易地用于其他局域$f$电子材料。
2019-09-18 cond-mat.str-el
Pressure-Driven Orbital Selective Insulator to Metal Transition and Spin State Crossover in Cubic CoO
采用密度泛函理论结合动力学平均场论方法研究了CoO在高压下的金属-绝缘体和自旋态转变.计算结果表明，CoO的金属-绝缘体相变是一种典型的轨道选择性Mott相变，Co 3d壳层的$t_{2g}$轨道在60 GPa附近首先变为金属态，而$e_g$轨道在170 GPa之前仍保持绝缘态.对Co 3d壳层自旋态的进一步研究表明，在中压区，Co 3d壳层的高自旋态是Mott相的主要稳定态，而从该相到完全金属态的转变是由Co $^{2+}$离子的高自旋到低自旋的转变驱动的.我们的结果与最近的运输和高压下的X射线发射实验符合得很好。
2011-12-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital ordering in LaMnO$_3$: Electron-electron versus electron-lattice interactions
在密度泛函理论的LDA+ $U$近似下，系统地研究了LaMnO $_3$中电子-晶格（e-l）和电子-电子（e-e）相互作用在有序轨道中的相对重要性.一个现实的有效哈密顿量来自新的Wannier函数分析的电子结构。令人惊讶的是，发现单独的e-l相互作用（$\simeq 0.9$ eV）不足以稳定轨道有序态。另一方面，电子-电子相互作用（$\simeq 1.7$ eV）不仅诱导轨道有序化，而且通过增强局域化极大地促进了Jahn-Teller畸变。进一步的实验手段来量化这两种机制之间的竞争提出。
2006-02-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Sensitivity of the Mott Transition to Non-cubic Splitting of the Orbital Degeneracy: Application to NH3 K3C60
在动力学平均场论中，我们研究了二重轨道简并哈伯德模型的金属-绝缘体跃迁随简并度分裂Δ的变化。在U-Δ平面的相图显示了双带和单带金属，以及莫特绝缘体。关联双带金属很容易被一个非常弱的分裂Δ<< W驱动到绝缘体态，其量级为近藤峰宽zW，其中z << 1是金属准粒子的权重。这一结果的可能相关性的绝缘体-金属过渡的正交膨胀富勒烯NH3 K3 C60进行了讨论。
2002-03-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin Order due to Orbital Fluctuations: Cubic Vanadates
本文研究了立方钒酸盐中的自旋和轨道超交换作用。$t_{2g}$轨道的波动触发了V $^{3+}$离子的自旋S=1之间沿着立方方向之一的{ \it铁磁相互作用的新机制}，该机制在没有Hund规则交换$J_H$的情况下已经起作用，并导致LaVO $_3$中的C型反铁磁相。Jahn-Teller效应可以在低温下稳定轨道有序和G型反铁磁相，但由于轨道涨落而产生的大熵在较高温度下再次有利于C相，如在YVO $_3$中观察到的。
2001-03-14 cond-mat.str-el
Wannier functions, minimal model and charge transfer in Pb$_9$CuP$_6$O$_{25}$
本文针对 LK99 超导争议，通过 DFT 与 Wannier 函数构建 Cu-O 最小三角及蜂窝模型，揭示 Ud 主导下 $n_h>1$ 时的电荷转移机制，并计算相互作用参数以讨论绝缘态与自旋交换耦合。
2023-08-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microscopic analysis of the magnetic form factor in low-dimensional cuprates
我们分析了低维量子磁体中Cu $^{2+}$的磁形状因子，并明确地考虑了金属-配体杂化。在这个分析中，我们使用的形式的磁性Wannier轨道，来自第一性原理计算，并确定不同的原子网站的贡献。通过对不同配位原子的铜酸盐体系的局域密度近似计算，讨论了在位库仑关联对磁轨道结构的影响.定义了铜的氧化物、氯化物和溴化物的Wannier函数的典型组成，并与磁形状因子的特征相关。我们提出了易于使用的近似的部分轨道的贡献，磁形状因子，以便在以前的第一性原理研究中获得的结果给出一个微观的解释。
2015-05-27 cond-mat.str-el
Wannier-Orbital theory and ARPES for the quasi-1D conductor LiMo$_{6}$O$_{17}$
本文结合 LDA 能带理论与 ARPES 技术研究了锂紫青铜，发现其准一维费米面形状强烈依赖于费米能级位置和 Li 化学计量比，并利用 ARPES 选择定则验证了六能带紧束缚模型。
2023-11-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Ab initio Derivation of Correlated Superatom Model for Potassium Loaded Zeolite A
我们推导出一个有效的低能哈密顿钾负载沸石A，一个独特的铁磁体从非磁性元素。我们进行从头计算密度泛函计算和构造最大本地化的Wannier函数的低能量状态从钾的s电子。由此产生的Wannier轨道，广泛分布在铝硅酸盐笼，被发现是超原子的s和p轨道的限制势形成的主机笼。然后，我们对这些超原子轨道建立了紧束缚模型，并引入了相互作用参数，如Hubbard U。在对有效模型进行平均场计算后，我们发现通过选择合适的相互作用参数，从头计算自旋密度泛函的结果可以很好地再现。相互作用参数原来是一样大的带宽，$\sim$ 0.5 eV，表明电子相关的重要性，本系统是一个有趣的模拟相关的多轨道过渡金属氧化物。
2011-11-22 cond-mat.str-el
Tunable electron-phonon interactions in long-period superlattices
光发射器的效率可以通过减小有效模体积（Purcell效应）而显著提高。在这里，我们预测一个类似的增强电子声子（el-ph）散射，通过压缩电子Wannier轨道。Wannier轨道的重塑是石墨烯莫尔超晶格（SL）中的一个显著效应，其中轨道可通过扭转角进行调谐。轨道有效体积的减小导致有效el-ph耦合强度的增强，产生比原始单层石墨烯已知的值大得多的值。增强的耦合提高了el-ph散射率，将它们推到从电子激发的增强谱密度预测的值之上。增强的声子发射和散射速率表现在可观测的诸如电子晶格冷却和线性$T$电阻率的测量中，这两者都可以通过莫尔扭转角直接调谐。
2020-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Stability of the Nagaoka-type Ferromagnetic State in a $t_{2g}$ Orbital System on a Cubic Lattice
我们推广了三维$t_{2g}$ -轨道系统中Nagaoka型巡游铁磁态的精确结果，使之考虑到多个空穴。该系统是一个简单的立方晶格，每个位置拥有$d_{xy}$，$d_{yz}$，和$d_{xz}$轨道，这允许在每个轨道平面内的二维跳跃。在$U\to \infty$的强耦合极限下，证明了当轨道层空穴数比$L^{\frac{1}{2}}$慢时，轨道广义Nagaoka铁磁态在热力学极限下与基态简并.这一结果适用于铁磁Hund耦合$J>0$和轨道间排斥$V\ge 0$的任意值。研究了有限电子密度下Nagaoka型态相对于单个自旋翻转的稳定性。这些结果对研究$t_{2g}$ -轨道材料巡游铁磁性的机制提供了有益的指导。
2018-04-06 cond-mat.str-el
Orbital orders under magnetic fields in cubic PrIr$_2$Zn$_{20}$
本文通过朗道理论分析PrIr$_2$Zn$_{20}$在磁场下的E$_g$轨道序，将H ||[001]下未确认的高温有序相解释为Pr位点f电子轨道矩的内部转动，并讨论了不同磁场方向的相图及双q四极矩序。
2025-07-03 cond-mat.str-el
Unveiling the nature of three dimensional orbital ordering transitions: the case of $e_g$ and $t_{2g}$ models on the cubic lattice
我们进行了大规模的有限温度Monte Carlo模拟的经典$e_g$和$t_{2g}$轨道模型的简单立方晶格在三维空间。$e_g$模型显示了向轨道有序相的连续相变。虽然相关长度指数$ν\approx0.66(1)$接近3D XY值，但指数$η\approx 0.15(1)$与O（N）值显著不同。在$T_c$处出现U（1）对称性，其对于$T<T_c$而言在$Λ\sim ξ^a$的交叉长度标度以下持续存在，具有异常小的$a\approx1.3$。最后，对于$t_{2g}$模型，我们发现了{ \em一级}转变成低温晶格-晶格相，没有轨道顺序。
2011-05-17 cond-mat.str-el
Effect of Hubbard U on the construction of low energy Hamiltonians for LaMnO_3 via maximally localized Wannier functions
基于第一性原理电子结构计算，采用最大定域Wannier函数对LaMnO_3的e_g带进行紧束缚（TB）参数化.我们比较了两种不同的方法来表示费米能级周围的相关能带：i）d-p模型，包括对应于TB基中的Mn（d）和O（p）态的类原子轨道，和ii）有效的e_g模型，每个Mn位只包括两个类e_g的Wannier函数。我们首先在d-p模型中建立Jahn-Teller畸变的影响，然后比较两个模型的TB表示，从GGA+U计算获得不同的Hubbard参数U值。我们发现，在d-p模型的情况下，TB参数是相当独立的具体值的U，如果比较适当的多带哈伯德哈密顿的平均场近似。相反，有效e_g模型的TB参数的U依赖性不能容易地与相应的平均场哈伯德模型相关，因此这些参数关键地取决于U的特定值，并且更一般地取决于在电子结构计算中使用的特定交换相关泛函。
2011-04-07 cond-mat.str-el
Quantum Phase Transitions in the One-Dimensional S=1 Spin-Orbital Model: Implications for Cubic Vanadates
本文研究了一维S=1自旋轨道模型中立方钒酸盐的基态性质和量子相变。利用密度矩阵重整化群，计算了不同Hund耦合$J_H$和外加磁场值时的基态能量、磁化强度和关联函数。发现在某一临界场处磁化强度发生突变，这是场致一级相变的一个标志。由$J_H$驱动的相变也是一阶的。我们还考虑了轨道之间的晶格诱导铁型相互作用如何修改相图，并在77 K下在YVO $_3$中观察到的一级相变的背景下讨论了结果。
2003-10-09 cond-mat.str-el
Full orbital calculation scheme for materials with strongly correlated electrons
本文提出了一种计算关联电子材料Wannier函数的从头计算方法。将全轨道哈密顿量H投影到由物理上最相关的部分填充带定义的WF子空间中。以这种方式获得的哈密顿量H^{WF}，以及通过Wannier轨道的约束LDA计算的相互作用参数，被用作关联问题的从头算设置，然后可以通过多体技术求解，例如，动力学平均场论。在这样的计算中，自能算子G（e）被定义在WF基中，然后可以被转换回全轨道希尔伯特空间以计算全轨道相互作用格林函数G（r，r '，e）。使用G（r，r '，e），可以评估通过相关性修改的电荷密度以及一组新的WF，从而定义完全自洽的方案。格林函数还可用于计算系统的光谱、磁性和电子性质。在这里，我们报告用这种方法获得的结果SrVO 3和V2 O3。与以前的结果进行了比较，通过LDA+DMFT的方法，其中LDA DOS被用作输入，并与新的批量敏感的实验光谱。
2004-07-14 cond-mat.str-el
How chemistry controls electron localization in 3d1 perovskites: A Wannier-function study
在系列的3d 1 t2 g钙钛矿，SrVO 3-CaVO 3-LaTiO 3-YTiO 3的过渡金属d电子变得越来越本地化，并经历莫特过渡之间的CaVO 3和LaTiO 3。通过在t2 g LDA带的Wannier函数的基础上定义低能Hubbard哈密顿量并在单点DMFT近似下求解，最近表明[1]，与Mott跃迁同时发生的是由于t2 g能级分裂引起的轨道涨落的强烈抑制。本论文回顾和扩展这项工作，特别是在暴露的基本化学机制的方向，通过从头算LDA Wannier功能产生的NMTO方法。t2 g能带的Wannier函数在过渡金属t2 g、大阳离子d和氧p态之间表现出共价性;这种共价性沿着系列增加，不仅是t2 g能级分裂的原因，也是跳跃积分的非立方扰动的原因，这两者都是莫特跃迁的决定性因素。我们发现很好的协议与光学和光电发射光谱，最近测量的钛酸盐的晶体场分裂和轨道极化，并与金属化量的LaTiO 3。预测了YTiO 3的金属化体积。使用超交换理论，我们重现了所观察到的磁性订单LaTiO 3和YTiO 3，但结果是敏感的细节，特别是对于YTiO 3，没有Jahn-Teller失真，将AFM C-或A-型，而不是FM。最后，我们表明，它可以展开正交t2 g LDA能带结构的赝立方区。在该区域中，最低带通过直接间隙与其他两个带分开，并且具有宽度W_I，其显著小于整个t2 g带的宽度W。GdFeO…
2005-10-11 cond-mat.str-el
Exact results for itinerant ferromagnetism in a $t_{2g}$ orbital system on cubic and square lattices
研究了立方晶格中$t_{2g}$多轨道Hubbard系统的巡游铁磁性，该系统由$d_{xy}$，$d_{yz}$和$d_{zx}$三个平面取向轨道带组成.每个轨道带中的电子只能在三维晶格中平行于相应轨道取向的二维平面内移动。不同轨道的电子通过包括Hund耦合在内的在位多轨道相互作用相互作用。强耦合极限被认为是没有双重占用轨道，但多个现场职业是允许的。我们证明了，在平行于轨道方向的每一层中每个轨道带都有且只有一个空穴的情况下，基态是一个完全自旋极化的巡游铁磁态，除了平凡的自旋简并度外，它是唯一的.当晶格简化为单个二维层时，$d_{zx}$和$d_{yz}$带变为准一维，而$d_{xy}$带保持二维。作为双交换机制的推广，基态铁磁性也出现在强耦合极限。讨论了SrRuO $_3$和LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面体系的可能应用。
2015-03-12 cond-mat.str-el
Exact Results on Itinerant Ferromagnetism in Multi-orbital Systems on Square and Cubic Lattices
本文研究了二维正方晶格和三维立方晶格中多轨道哈伯德模型中的巡游铁磁性。在不允许双占据轨道的强耦合极限下，我们证明了对于填充因子较大的区域，除了平凡的自旋简并外，完全自旋极化态是唯一的基态.讨论了在光晶格中超冷费米子p轨道带和过渡金属氧化物中电子3d轨道带的可能应用。
2014-04-30 cond-mat.str-el math-ph math.MP
The effect of lattice distortion and orbital mixing on the optical and magnetic properties of cubic RMnO$sub 3$ (R = La, Pr, Nd, Gd, Tb)
研究了$R$ MnO $%_{3}$（$R$ = La，Pr，Nd，Gd，Tb）薄膜的$ab$面吸收光谱.随着$R$ -离子尺寸的减小，我们观察到2 eV峰（\textit{i.e.}）的剧烈抑制，所述2 eV峰是跨Mott间隙的自旋和轨道对准状态之间的位点间光学跃迁。我们发现，晶格畸变和相应的轨道混合的有序轨道状态应发挥重要作用，在2 eV的峰值抑制。我们还发现，2 eV的光谱重量是成正比的$A$型反铁磁有序温度，这表明磁相互作用可能敏感地耦合到轨道混合。
2005-04-25 cond-mat.str-el
Orbital ordering in cubic LaMnO3 from first principles calculations
本文报道了LaMnO $_{3}$立方相电子结构的第一性原理自相互作用修正LSD（SIC-LSD）计算。我们发现了一个强烈的倾向，本地化的Mn $e_{g}$电子和轨道排序。我们发现基态是轨道有序的，在一个平面上具有$x^{2}-z^{2}$和$y^{2}-z^{2}$轨道的交错顺序，并且这种顺序沿着第三方向重复。然而，由$3x^{2}-r^{2}$和$3y^{2}-r^{2}$的排序组成的溶液的能量差异非常小。后者的顺序是类似的实验和理论上观察到的一个在真正的扭曲系统。在这两种情况下，系统都处于绝缘的A型反铁磁有序态。轨道有序的存在意味着立方对称性的破缺，而不需要求助于畸变。后者可能是轨道排序的结果，但这种排序的对称性是由晶格耦合决定的。在LaMnO $_{3}$中的$e_{g}$电子局部化的强烈倾向解释了高于结构相变温度的局部畸变的存活。
2006-02-20 cond-mat.str-el
Mott transition and suppression of orbital fluctuations in orthorhombic 3$d^{1}$ perovskites
利用$t_{2g}$ Wannier函数，导出了斜方晶系$3d^{1}$过渡金属氧化物的低能哈密顿量.本文用非立方系统的动力学平均场论的一种新的实现方法来处理电子关联。与光电子能谱数据吻合较好。发现相关效应和阳离子共价性（GdFeO $_{3}$型畸变）的相互作用抑制LaTiO $_{3},$中的轨道波动，甚至抑制YTiO $_{3}$中的轨道波动，并有利于向绝缘态的转变.
2004-01-19 cond-mat.str-el
Excitons in Bulk and Layered Chromium Tri-Halides: From Frenkel to the Wannier-Mott Limit
在CrX $_{3}$中具有大结合能$\sim$ 2-3 eV的激子历史上被表征为从Cr-3 $d$ - $t_{2g}$和$e_{g}$轨道之间的原子$d{-}d$跃迁出现的定域（Frenkel）激子。近年来，随着在最近制造的单分子膜中发现激子的能量几乎与本体相同，这种论点越来越有说服力。拉波特规则限制了这种宇称禁止的原子跃迁，如果至少存在一种元素，则可以放松：自旋轨道耦合，奇宇称声子或Jahn-Teller畸变。虽然什么可以被归类为一个纯粹的Frenkel激子是一个问题的定义，我们使用先进的第一原理参数自由的方法，这些激子在CrX $_{3}$，在其散装和单层的变体，有带起源，并不需要放松拉波特规则作为一个基本原则。结果表明，这些激子的性质主要取决于Cr- $d$的轨道流形，而它们的出现只是由于Cr- $d$与X-p态杂化的结果.随着卤素原子变得更重，杂化增强，使得$p$态更接近序列Cl{ \textrightarrow }Br{ \textrightarrow }I中的$d$态，伴随着激子强度的增加和结合能的降低.通过施加一系列不同种类的扰动，我们表明，适度的变化，基本上修改的Cr- $d$ -X- $p$杂化的两粒子哈密顿量，可以改变激子峰的强度和位置。对几种深层激子的详细分析表明，CrCl $_{3}$中的激子最具Frenkel特征，而CrI $_{3}$中的激子具有混合…
2021-10-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
Spin-orbital-lattice entangled states in cubic $d^1$ double perovskites
用从头计算方法研究了立方双钙钛矿重$d^1$位上的自旋轨道耦合和电子振动耦合的相互作用。自旋-轨道-晶格纠缠态的稳定能与交换作用相当或更大，表明系统中存在Jahn-Teller动力学。在Ba $_2$ YMoO $_6$中，赝JT耦合增强了基态和激发态自旋轨道多重态的混合，导致有效磁矩的温度依赖性。自旋和晶格自由度的纠缠引起了强烈的磁弹性响应。这种多铁性效应是最近报道的局部点对称性的破坏伴随着磁有序的Ba $_2$ NaOsO $_6$的发展的起源。
2018-08-03 cond-mat.str-el
Orbital correlations in the pseudo-cubic \emph{O} and rhombohedral ${R}$-phases of LaMnO$_3$
在高温下（300 ~ 1150 K），研究了化学计量LaMnO $_3$的准立方相和菱方相的局部和中间结构。收集了中子粉末衍射数据，并进行了Rietveld和高实空间分辨率原子对分布函数分析。在750 K附近的Jahn-Teller（JT）跃迁的性质被证实是轨道有序到无序。在高温正交（$O$）和菱方（$R$）相中，MnO $_6$八面体仍然局部完全扭曲。数据表明，存在局部轨道有序的直径$\sim 16$的集群（$\sim$ 4 MnO $_6$八面体），这意味着强的最近邻JT反铁畸变耦合。
2004-08-13 cond-mat.str-el
Fingerprints of spin-orbital physics in cubic Mott insulators: Magnetic exchange interactions and optical spectral weights
与不同多重态跃迁相关的光谱权重的温度依赖性和各向异性由自旋和轨道相关决定。为了提供一个系统的基础，利用磁性和光谱之间的这种密切关系，我们提出并分析了一系列具有代表性的轨道简并过渡金属氧化物具有不同的多重态结构的自旋轨道超交换模型。对于每种情况下，我们推导出的磁交换常数，这决定了自旋波的色散，以及部分光学和规则。具有简并$t_{2g}$轨道的前过渡金属氧化物（具有钙钛矿结构的钛酸盐和钒酸盐）的磁性和光学性质仅取决于两个参数，即超交换能$J$和Hund交换与轨道内库仑相互作用的比率$η$，以及实际轨道状态。在$e_g$系统中，重要的修正遵循电荷转移激发，我们表明，KCuF $_3$可以被归类为电荷转移绝缘体，而LaMnO $_3$是一个莫特绝缘体与中等电荷转移的贡献。在某些情况下，轨道波动被淬灭，自旋和轨道自由度与静态轨道序的解耦给出了令人满意的结果。在立方钒酸盐的例子中，我们描述了一种必须考虑全量子自旋轨道物理的情况。因此，光激发的信息，它们的能量，温度依赖性和各向异性，结合磁中子散射实验的结果，提供了一个重要的一致性测试的自旋-轨道模型，并表明是否轨道和/或自旋波动是重要的，在一个给定的化合物。
2006-01-17 cond-mat.str-el
