Interplay of spin-orbit and entropic effects in Cerium
我们进行元素铈的第一性原理计算，并计算其压力-温度相图，发现与实验良好的定量协议。我们的计算表明，虽然体积塌陷过渡的签名出现在自由能已经在低温下，在较大的温度下，这个签名是增强的，因为熵的影响，并起源于一个实际的热力学不稳定性。此外，我们发现，催化剂决定这一特点是-在所有的温度制度-一个压力引起的有效减少的$f$水平简并由于自旋轨道耦合。我们的分析还表明，晶格振动可能是至关重要的，以捕捉在大温度下的压力-温度转变线的行为。
2014-08-12 cond-mat.str-el
The $γ$-$α$ iso-structural Transition in Cerium, a Critical Element
在低于临界温度$T_c\simeq 600 K$时，压力可诱导铈发生同结构转变，称为$γ$ - $α$转变。这种转变是一阶的，并伴随着相当大的体积崩溃。对这一有趣现象的结论性理论解释尚未实现，迄今为止提出的物理图像仍在争论中。在这项工作中，我们说明了零温度的第一原理计算，清楚地表明，$γ$ - $α$转变是由电子-电子库仑相互作用和自旋轨道耦合之间的相互作用引起的。我们解决了仍然没有解决的问题，即存在第二个低$T$临界点，即，在零温度下，单独的能量效应是否足以诱导$γ$ - $α$转变。
2013-05-20 cond-mat.str-el
Origin of Middle-Infrared Peaks in Cerium Compounds
我们证明了Ce $X_3$（$X$ = Pd，Sn，In）的光导谱中的中红外峰可以用自旋轨道相互作用的第一性原理能带结构计算来解释。这些材料中的中红外峰形状彼此不同：CePd $_3$、CeSn $_3$和CeIn $_3$分别具有三峰结构、双峰结构和宽单峰结构。这些峰可以用从占据态到自旋轨道分裂Ce $4f$态的光学跃迁理论解释。这一结果表明，中红外峰来源于Ce $4f$态在费米能级附近的简单能带图，而不是传统的基于周期性Anderson模型的cf杂化带隙。
2008-11-18 cond-mat.str-el
$α-γ$ transition in cerium: magnetic form factor and dynamic magnetic susceptibility in dynamical mean-field theory
元素铈相的性质，经历一个isostructural体积塌陷过渡，不能理解使用传统的固态概念。利用密度泛函理论和动力学平均场论相结合的方法，我们研究了$α$和$γ$相的磁性.我们计算的磁性形状因子，并表明，它是非常接近自由离子的行为，在本地时刻$γ$阶段，以及更多的巡回$α$阶段，与中子散射实验。与此形成鲜明对比的是，这两个阶段的动态局部磁化率是惊人的不同。在$γ$相中，由于局部磁矩形成和因此的低近藤温度而导致的尖锐低能峰主导光谱。在$α$相中，可以识别两个宽峰，第一个是由于Kondo筛选，第二个是由于Hund偶联。这表明杂化在铈的$α-γ$转变中起着中心作用，并且从磁性的观点来看，$4f$电子在两个相中都是强相关的。
2014-01-07 cond-mat.str-el
Doniach diagram for ordered, disordered and underscreened Kondo lattices
Doniach图最初被用来描述铈化合物中局域近藤效应和位间RKKY相互作用之间的竞争。在这里，我们讨论这个图的扩展到不同的变化Kondo晶格模型。我们考虑a）有序的铈化合物，其中磁有序和近藤效应之间的竞争起着重要的作用，作为$CeRh_2Si_2$，b）无序的铈系统与竞争的自旋玻璃相，磁有序相和近藤相，作为重费米子铈合金$CeCu_xNi_{1-x}$和，c）铀化合物，其中近藤效应和铁磁有序之间的共存已被观察到，作为UTe。我们表明，所有这些情况下，可以描述一个广义的Doniach相图。
2007-08-28 cond-mat.str-el
Hidden and coexistent magnetic phases in Kondo-type Cerium Hexaboride (CeB6)
重费米子材料CeB 6显示出隐藏的磁性有序相。除了众所周知的铁磁（FM）和反铁磁（AFM）相，CeB 6被推测形成一个独特的反铁四极（AFQ）相，这是轨道的性质。隐藏在许多表征方法，不能评估轨道排序，辩论继续对起源。从电子结构的计算，我们发现，这三个阶段的能量几乎简并，这表明磁畴壁的形式，可能与缺陷边界。只有自旋-轨道耦合的计算才能再现实验中发现的大多数能带结构和费米面，这表明了晶体场分裂的重要性。模拟电离峰，即，Ce的f0和f1态也与光电子能谱数据一致。小的压力使AFM稳定在FM阶段，这是在低温下观察到的阶段。我们建议在各种情况下实现这种小的物理压力，例如本征缺陷的影响，如空位，反位，表面效应等。
2016-12-13 cond-mat.str-el
Multipolar phases and magnetically hidden order: Review of the heavy-fermion compound Ce(1-x)La(x)B6
六硼化铈是一种立方f电子重费米子化合物，具有丰富的低温磁有序现象，已经被研究了50多年。它的复杂行为是竞争相互作用的结果，巡回和本地电子都扮演着重要角色。研究这种材料已被证明是一个巨大的挑战，特别是因为出现了“磁隐藏秩序”相，这仍然是难以捉摸的中子散射研究多年。直到现代X射线散射技术的发展，这一阶段的长期怀疑多极起源得到证实。非磁性镧的掺杂稀释了磁性铈亚晶格，减少了f-电子数，导致基态发生实质性变化，出现了新相和量子临界现象。直到今天，Ce（1-x）La（x）B6及其相关化合物仍然是人们强烈关注的主题。尽管在了解它们的行为方面取得了重大进展，但它们继续揭示新的和无法解释的物理现象。在这里，我们提出了一个审查积累的知识体系，这个家庭的材料，以提供一个坚定的立场，为今后的调查。
2015-09-11 cond-mat.str-el
Mott vs Kondo: Influence of Various Density Functional Based Methods on the Ce Isostructural Phase Transition Mechanism
本文系统比较 GGA、MetaGGA 与 Hybrid 等密度泛函方法在零温静水压下模拟铈 γ-α 同构相变的表现，并据实验符合程度辨析 Mott 与 Kondo 机制。
2025-10-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Local origin of the strong field-space anisotropy in the magnetic phase diagrams of Ce$_{1-x}$La$_x$B$_6$ measured in a rotating magnetic field
立方f电子化合物通常表现出由多个长程有序相组成的高度各向异性的磁相图。它们之间的场驱动变磁性转变不仅取决于大小，而且还取决于所施加的磁场的方向。这种行为的例子在稀土硼化物中有很多，例如RB $_6$或RB $_{12}$（$R$ =稀土）。在这项工作中，例如，我们使用扭矩磁力测量测量各向异性场角相图的La掺杂的铈六硼化物，Ce $_{1-x}$ La $_x$ B $_6$（$x$ = 0，0.18，0.28，0.5）。人们期望，如果不知道相应的竞争相的磁结构并能够评估其精确的热力学能量平衡，相变的场方向各向异性一定是不可能理解的。然而，这个任务通常超出了可用的理论方法，因为有序相可以是非共线的，具有大的磁性晶胞，涉及4f离子的高阶多极子而不是简单的偶极子，或者只是缺乏足够的微观表征。在这里，我们证明了场旋转下的各向异性可以定性地理解在一个更基本的理论水平上，只是通过考虑晶体电场计划的一对稀土离子在晶格中，耦合由一个单一的最近邻交换相互作用。不同的晶体场基态之间的过渡，使用这种最小模型计算的母体化合物CeB6，具有场方向的各向异性，惊人地类似于实验相图。这意味着相变的各向异性是局部起源的，并且比有序相本身更容易描述。
2021-05-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Extended Phonon Collapse and the Origin of the Charge-Density-Wave in NbSe$_2$
我们报告的非弹性X射线散射测量的声子色散的温度依赖性的原型电荷密度波（CDW）化合物NbSe 2。令人惊讶的是，声学声子软化到零频率，并成为过阻尼的扩展区域周围的CDW波矢。这种扩展的声子坍缩与费米面嵌套所预期的声子色散中的尖点有很大不同。相反，我们的实验结合从头计算，表明它是波矢依赖的电子-声子耦合驱动的CDW形成在NbSe $_2$，并确定其周期性。这一机制解释了迄今为止NbSe $_2$中CDW的神秘行为，并可能为电子-声子耦合重要的其他强关联系统提供新的方法。
2011-03-29 cond-mat.str-el
Origin of the superconducting state in the collapsed tetragonal phase of KFe2As2
最近，KFe $_2$作为$_2$显示出在约$15~\mathrm{GPa}$的施加压力下表现出从四方相到塌陷四方相的结构相变。令人惊讶的是，坍缩的四方相具有$T_c \sim 12~\mathrm{K}$的超导态，而四方相是$T_c \leq 3.4~\mathrm{K}$超导体。我们发现，以前已知的非超导崩溃的四元相AFe $_2$ As $_2$（A= Ba，Ca，Eu，Sr）和超导崩溃的四元相KFe $_2$ As $_2$之间的关键区别是定性不同的电子结构。在前者的化合物中，塌陷相的特征是布里渊区边界处只有电子袋，布里渊区中心没有空穴袋，而在KFe $_2$ As $_2$中，塌陷相几乎有嵌套的电子袋和空穴袋.在无规相位近似下，我们计算了坍缩的四方相的超导序参量。我们提出，与结构坍塌相关的Lifshitz转变改变了对对称性，从$d$波（四重态）到$s_\pm$（坍塌的四重态）。我们的DFT+DMFT计算表明，对电子结构的崩溃的四相关联的影响是最小的。最后，我们认为，我们的结果是兼容的霍尔系数与压力的实验观察到的符号的变化。
2015-04-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Monte Carlo Impurity Solver for Cluster DMFT and Electronic Structure Calculations in Adjustable Base
我们推广了最近推出的新的杂质求解器的基础上的图形扩展周围的原子极限和量子蒙特卡罗求和的图表。我们提出的一般化的杂质团簇，这是在集群动力学平均场方法的核心，和现实的多重态结构的相关原子，这将允许高精度的研究锕系和镧系元素为基础的化合物与组合的动力学平均场论和能带结构方法。该方法适用于两个，二维Hubbard和t-J模型的细胞动力学平均场方法。新算法的有效实施，我们详细描述，使我们能够研究系统的相干性在低温下从欠掺杂到过掺杂制度。我们发现，最大超导转变温度点与最大散射率点重合，虽然这一最佳掺杂点出现在不同的电子密度在两个模型。该方法的力量进一步证明了近藤体积塌陷过渡铈的例子。的DMFT解决方案的价直方图显示的原子态的多重态分裂的重要性。
2006-12-06 cond-mat.str-el
Pressure-Induced B1 to B2 Phase Transition in CeN Studied by ab initio Correlation Matrix Renormalization Theory Calculations
Ames Laboratory --USDOE, Iowa State University（爱荷玛州立大学）；Hainan University（海南大学）；Iowa State University（爱荷玛州立大学）
通过ab initio相关矩阵重整化理论研究压力诱导CeN从B1到B2相变，揭示了4f电子局域到它inerant行为的转变及实验一致的相变特征。
2025-11-21 cond-mat.str-el
Geminal embedding scheme for optimal atomic basis set construction in correlated calculations
我们介绍了一种有效的方法来构建最佳的和系统自适应的电子结构和量子蒙特卡罗计算的基础设置。该方法是基于一个嵌入方案，其中一个参考原子是从它的环境中挑选出来，而整个系统（原子和环境）所描述的斯莱特行列式或其反对称化的孪幂（AGP）的扩展。这里描述的嵌入过程允许系统的和一致的收缩的原始基集到Geminal嵌入轨道（GEOs），与显着减少的变分参数的数量所需的代表多体波函数，为选定的目标精度。在变分蒙特卡罗方法中，斯莱特或AGP部分由整个系统的能量的变分最小化确定，其中存在灵活且准确的Jastrow因子，代表大部分动态电子相关。由此产生的GEO基组开辟了一个完全控制优化的多体波函数的电子结构计算的大块材料，即，包含大量的电子和原子的方式。我们目前的应用上的水分子，在铈的体积塌陷转变，和高压液氢。
2016-01-29 cond-mat.str-el physics.chem-ph
