Probing Electronic Correlations in Actinide Materials Using Multipolar Transitions
我们报道了几种锕系化合物半芯5d能级的非共振非弹性x射线散射。偶极禁戒，高多极功能形成一个丰富的束缚态光谱依赖于价电子配置和自旋轨道和库仑相互作用。跨材料的比较，以及原子多重态理论和实验之间的一致性所需的极高的库仑屏蔽，证明了对邻近电子环境的敏感性，例如需要解决长期存在的问题，电子本地化和5f化合物的键合。
2010-01-28 cond-mat.str-el
Determining the j-Specific Unoccupied 5f Electronic Structure in Actinides
University of Wisconsin-Oshkosh（威斯康星大学奥什科什分校）
本文通过实证比较XAS-HERFD与BIS，证明前者是后者的j特异性版本，可直接测量锕系材料中分离的5f5/2和5f7/2未占据态密度。
2026-10-28 cond-mat.str-el
Groundstate electronic structure of actinide carbides and nitrides
采用自相互作用修正的局域自旋密度近似（LSD）研究了锕系单碳化物AC（A = U，Np，Pu，Am，Cm）和锕系单氮化物AN中锕系离子的基态价态组态.电子结构的特征在于从U到Cm的f-电子局域化程度逐渐增加，与（更共价的）碳化物相比，（更离子的）氮化物中的局域化倾向略强。巡回带图片被认为是足够的UC和UN可以接受的，而竞争本地化和离域f-电子配置的基础上的基态NpC，PuC，AmC，NpN，和PuN的一个更复杂的流形。完全定域的5 f电子组态在CmC（f7）、CmN（f7）和AmN（f6）中实现。观察到的晶格参数从PuN到AmN的突然增加被发现是与本地化过渡。计算得到的价电子态密度与光电子能谱数据符合得很好。
2009-04-28 cond-mat.str-el
GW quasiparticle calculations with spin-orbit coupling for the light actinides
我们报告的重要性GW自能校正轻锕系元素的电子结构中的弱到中间耦合制度。我们的研究是基于能带结构和总态密度的Np，U，和Pu使用一次GW近似，其中包括自旋轨道耦合内的一个完整的潜在的LAPW框架的计算。我们还提出了RPA屏蔽的有效库仑相互作用的f-电子轨道为不同的晶格常数，并表明，有一个增加的贡献，在这些系统中的电子-电子相关的扩展晶格。在这些高度局域化的电子系统中，我们发现了大量的电子相关性。
2013-12-18 cond-mat.str-el
Self-consistent spin-fluctuation spectrum and correlated electronic structure of actinides
我们提出了一个概述的各种理论方法，详细强调中间库仑-U耦合模型。该模型是基于材料特定的从头算能带结构，从相关效应计算通过自洽的基于GW的自能校正所产生的自旋涨落。我们将这种方法应用于四个同构的金属间锕系元素PuCoIn 5，PuCoGa 5，PuRhGa 5属于Pu-115家族，和UCoGa 5，U-115家族的成员。这115个族都具有自旋-轨道分裂态密度的特性，使自旋在0.5 eV附近有很大的波动，其对电子结构的反馈效应产生质量重整化和电子“热点”，即，光谱权重大的区域。提供了一个详细的比较角度分辨和角度积分的光电子能谱和de Haas-van Alphen的实验数据。结果表明，这类锕系元素是充分描述的中间库仑相互作用制度，其中巡回和不连贯的功能共存的电子结构。
2012-11-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-resolution valence band RIXS at the actinide M$_{4,5}$-edges
本文开发了锕系元素M边高分辨价带RIXS技术，在UO2上实现50/90 meV分辨率，清晰分辨多重态、晶体场及电荷转移特征，为研究锕系材料强关联电子结构提供有力工具。
2025-10-27 cond-mat.str-el
Crystal Structure and Magnetism of Actinide Oxides: A Review
本文综述二元锕系氧化物的合成、晶体结构与磁性研究现状，指出5f电子基态认识的关键空白及未来实验方向。
2024-03-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hybridization effect on the X-ray absorption spectra for actinide materials: Application to PuB$_4$
研究局域矩和5 $f$ -电子占据有助于深入了解锕系元素材料的电子行为。X射线吸收光谱（XAS）是一种结合理论计算揭示化合物价电子结构的有力工具。然而，目前在社区上的XAS光谱的分支比的分析一般不占本地$f$ -轨道和导电状态之间的杂化效应。本文讨论了一种采用DFT+Gutzwiller旋转不变从玻色子（DFT+GRISB）方法获得单杂质安德森模型（SIAM）局域汉密尔顿量的方法，并通过精确对角化（ED）方法计算XAS谱。一个定制的数值例程执行的ED XAS部分的计算。通过将这种技术应用于最近发现的5 $f$ -电子拓扑近藤绝缘体PuB $_4$，我们确定了理论X射线光谱中的5 $f$ -电子相关效应的签名。我们发现Pu 5 $f$-6 $d$杂化效应提供了一个额外的通道，使$j=5/2$和$7/2$轨道在5 $f$价态上混合。因此，所得到的电子占据数和自旋轨道耦合强度偏离中间耦合制度。
2020-06-29 cond-mat.str-el
5d-5f Electric-multipole Transitions in Uranium Dioxide Probed by Non-resonant Inelastic X-ray Scattering
用非共振非弹性X射线散射（NIXS）方法研究了二氧化铀O（4，5）吸收边的5d-5 f电子跃迁。对于散射矢量q的小值，光谱主要由偶极允许的转换封装在巨共振，而对于较高的q值的秩3和5的多极转换产生强大的和良好定义的多重态结构的前边缘区域。在多电子原子光谱计算的基础上解释了所观察到的非偶极多重态结构的起源。所获得的结果表明，高潜力的NIXS作为一种体敏感的技术，用于锕系元素材料的电子性质的表征。
2010-02-01 cond-mat.str-el physics.atom-ph
First-principles LDA+U and GGA+U study of neptunium dioxide
我们进行了系统的第一性原理研究，计算的电子结构，力学性能，声子色散曲线的NpO $_{2}$。局域密度近似$+U$和广义梯度近似$+U$的形式已被用来解释强烈的本地Np $5f$电子之间的库仑排斥。通过选择Hubbard \emph{U}参数在4 eV左右，Np 5 \emph{f}和O2 \emph{p}的轨道占据特性与最近的实验结果吻合得很好[J. Nucl. Mater. \textbf{389}，470（2009）]。与我们以前对ThO $_{2}$的研究相比，我们注意到Np O $_{2}$中存在更强的共价性，这是由于Np的5个\emph{f}电子的更多局域化行为与锕系元素所表现出的局域化-离域化趋势一致。
2009-11-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic state and electronic structure of plutonium from ``first principles'' calculations
从"第一原理“计算方法描述钚相的目标由于5 f电子局域化问题而变得复杂。对于早锕系元素（Th，U，Np），用标准密度泛函理论（密度泛函理论）的5 f-电子巡游描述能很好地适用于晚锕系元素（Am，Cm），用完全定域（赝核）的5 f-电子密度泛函理论（DFT）计算能得到满意的结果。然而，钚是一个部分局部化的边界情况，两种限制（巡回和完全局部化）都是无效的。我们提出了一个审查的方法来解决这个问题，并讨论什么可能是他们的成功和失败的原因。
2006-10-30 cond-mat.str-el
Thermoelectric power as a probe of density of states in correlated actinide materials: the case of PuCoGa$_{5}$ superconductor
我们目前的热电功率的钚基非常规超导体PuCoGa $_{5}$的测量。的数据内的准粒子的中间价系的态密度的唯象模型进行解释，并与从光电子能谱得到的结果进行比较。结果与5 $f$ -电子的中间价态性质一致，并提出Seebeck系数的测量可以作为该材料态密度的探针，从而为强关联材料的输运测量和光电发射提供了一种联系.我们讨论了这些结果及其对其他强关联系统，特别是锕系材料的电子结构测定的影响。
2016-10-24 cond-mat.str-el
Ultrafast THz Field Control of Electronic and Structural Interactions in Vanadium Dioxide
二氧化钒，一种典型的相关电子材料，在室温附近经历绝缘体-金属转变，表现出电子相关驱动和结构驱动的物理学。使用超快光谱和X射线散射，我们表明，这些过程可以在时域中解开。具体地说，在强烈的亚皮秒电场激发后，绝缘间隙的部分塌陷发生在第一ps内。随后，这种电子重新配置引发了晶格对称性的变化，这种变化发生在较慢的时间尺度上。我们确定的动能增加的电子隧穿在强电场的驱动力，说明了一种新的方法来控制电子相互作用的相关材料上的超快时间尺度。
2016-04-25 cond-mat.str-el
Novel correlated 5f electronic states in cubic AnSn3 (An=U, Np, Pu) intermetallics
结合密度泛函理论和动力学平均场方法研究AnSn3 (An=U, Np, Pu)中5f电子态，发现5f态与导带杂化及价态涨落导致部分巡游性，揭示了其磁性行为机制并深化了对锕系化合物电子结构的理解。
2023-05-20 cond-mat.str-el
Electronic structure of tungsten-doped vanadium dioxide
调节M $_{1}$ VO $_{2}$的金属-绝缘体转变温度的常用方法是通过掺杂或输入应力或应变来破坏Peierls配对。然而，由于即使添加少量的掺杂剂也会改变能带结构，因此尚不清楚掺杂的VO $_{2}$如何保持其在实验中观察到的绝缘特性。虽然强相关性可能是保持差距的原因，但由于所涉及的多体问题的复杂性，很难获得理论证据。在这项工作中，我们使用GW计算修改，包括强本地$\textbf{k}$空间相互作用，调查钨掺杂的能带结构的变化。我们发现，结合载流子掺杂和实验观察到的结构缺陷引入的列入钨是一致的变化，从带状莫特绝缘行为。
2017-09-18 cond-mat.str-el
Current-induced Nonequilibrium Phase Transition Accompanied by Giant Gap Reduction in Vanadium Dioxide
该研究在精确控温下考察VO2块状单晶的非线性导电，发现电流可使电荷能隙逐渐减小并诱发绝缘体—金属转变，且所需电场远低于低维结构，支持非热的本征电子相变机制。
2025-05-12 cond-mat.str-el
Evolution of electrical resistivity and electronic structure of transuranium metals under pressure: Numerical investigations
在相干势近似（CPA）多带电导模型下，研究了纯Np、Pu、Am和Cm金属电子结构随压力的演化对电阻率温度依赖性的影响.在局域密度近似下，采用Hubbard U和自旋轨道耦合修正（LDA+U+SO）方法，计算了纯锕系金属在常压和高压下的电子结构.它们与相应的立方相（bcc或fcc）相比较。后者的态密度被用作电阻率模型研究的起点。所得结果与实验数据吻合良好。根据所提出的电导率模型，利用从头计算的参数，讨论了锕系元素大电阻率的本质。
2010-05-25 cond-mat.str-el
Imaging the formation of high-energy dispersion anomalies in the actinide UCoGa$_5$
我们使用角分辨光电子能谱（ARPES）图像的出现实质性的色散异常的电子重整化的锕系化合物UCoGa $_5$，这被认为是属于一个传统的费米液体家庭。扭结或突变的准粒子色散的斜率检测在低（$\sim$ 130毫电子伏）和高（$\sim$ 1 eV）的费米能量以下的结合能，排除任何显着的贡献的声子。我们进行了数值计算，以证明巡游费米子和自旋波动所产生的粒子-空穴连续的自旋轨道分裂$5f$状态的铀之间的耦合的异常是充分描述。这些异常类似于高温氧化铜超导体的“瀑布”现象，表明自旋涨落是相关材料中多种形式电子相的一般途径，如高温超导体和锕系元素。
2012-10-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlation-driven insulator-metal transition in near-ideal vanadium dioxide films
我们使用偏振和温度相关的X射线吸收光谱，结合光电子显微镜，X射线衍射和电子输运测量，研究背后的驱动力的绝缘体-金属过渡VO 2。我们发现，在均匀应变单晶VO 2薄膜的绝缘间隙和随之而来的晶体对称性的变化的崩溃之前，V-V单重态二聚体的库仑相关的纯电子软化。该过程开始于低于转变温度7 K（+/- 0.3 K），如传统上由电子传输和X射线衍射测量所定义的，并设定了用于驱动这种技术上有前途的材料中的近室温绝缘体-金属转变的能量尺度。
2015-03-26 cond-mat.str-el
New Strategies in Modeling Electronic Structures and Properties with Applications to Actinides
本章讨论了当代量子化学方法，并提供了现代电子结构理论的一般见解，重点是含重元素的化合物。我们首先给出一个简短的相对论性哈密顿量，经常被应用到帐户的相对论效应的概述。然后，我们仔细研究各种量子化学方法，近似的$N$ -电子波函数。在这方面，我们将审查最流行的单参考和多参考的方法，已开发的重元素化合物及其基态和激发态电子结构的多参考性质建模。具体来说，我们介绍了各种口味的后Hartree-Fock方法和优化方案，如完整的活性空间自洽场方法，配置相互作用的方法，Fock空间耦合集群模型，对耦合集群双animals，也被称为反对称产品的1参考轨道双子，和密度矩阵重整化群算法。此外，我们将说明如何概念的量子信息理论为我们提供了一个定性的理解复杂的电子结构使用图片的相互作用轨道。虽然现代量子化学促进了对原子和分子及其性质的定量描述，但量子信息理论的概念为定性解释提供了新的策略，可以为复杂分子化合物的化学提供新的见解。
2020-02-17 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Electronic Correlation and Transport Properties of Nuclear Fuel Materials
锕系元素，如铀和钚，以及它们的化合物是最有名的核材料。在设计用于核能的最佳燃料材料时，需要考虑的重要热物理性质是熔点和导热性。理解锕系元素系统中电子和晶格振动引起的传输现象的物理基础是设计更好燃料的关键一步。采用第一性原理LDA+DMFT方法，对核燃料材料中的锕系碳化物、氮化物和氧化物的相关电子结构和输运性质进行了系统的研究。我们发现，不同的机制，电子-电子和电子-声子的相互作用，负责在氮化铀和碳化铀，最好的两种燃料材料，由于其优异的热物理性能的运输。我们的研究结果使我们能够预测如何提高它们的热导率。
2011-01-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Subcycle insulator-to-metal transition in vanadium dioxide by terahertz-field-driven tunneling
在二氧化钒中，相干晶格转变和电子关联之间的相互作用驱动绝缘体到金属转变（IMT）。这种相位转换可以通过温度、压力、掺杂或光能沉积来触发。在这里，我们证明了原子级强太赫兹电场在二氧化钒中启动亚稳态超快IMT，而不伴随晶格转变。自由空间太赫兹场作为非共振激发，光子能量低于晶格声子和带间跃迁。从光和红外激发，太赫兹相互作用导致一个完整的IMT带间齐纳隧道与可忽略不计的熵沉积。在以前的实验中，只能间接推断VO 2中IMT的时间动态。我们解开的电子和晶格的IMT上的亚皮秒时间尺度的贡献。在临界温度附近，IMT变为耗散的，太赫兹场结束了由加热引发的晶格辅助金属成核。本文提出的强场诱导相变方法适用于广泛的一类强关联体系，并将使新的亚稳相的发现成为可能。
2017-09-01 cond-mat.str-el
Nanoscale imaging of the electronic and structural transitions in vanadium dioxide
我们研究了二氧化钒（VO2）在其热驱动相变附近的纳米尺度上的电子和结构变化。电子和结构的变化表现出相共存，导致渗流。此外，我们观察到的局部电子和结构的转变之间的二分法。纳米级的X射线衍射揭示了晶格结构的局部非单调切换，这是一种在近场红外显微镜绘制的电子绝缘体到金属过渡中看不到的现象。
2011-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unveiling the critical role of interfacial strain in adjusting electronic phase transitions in correlated vanadium dioxide
Key Laboratory of Magnetic Molecules and Magnetic Information Materials of Ministry of Education & School of Materials Science and Engineering, Shanxi Normal University（山西师范大学 磁性分子与磁信息材料教育部重点实验室 & 材料科学与工程学院）；Research Institute of Materials Science, Shanxi Key Laboratory of Advanced Magnetic Materials and Devices, Shanxi Normal University（山西师范大学 材料科学研究所 & 山西省先进磁性材料与器件重点实验室）
研究通过界面应变调控钒氧化物的带宽和载流子填充，实现可调的绝缘体-金属转变特性，克服离子器件高速瓶颈。
2025-11-08 cond-mat.str-el
Unraveling the Mott-Peierls intrigue in Vanadium dioxide
二氧化钒是研究最多的强关联材料之一。尽管如此，电子相关和晶格效应之间的交织已经排除了金红石金属到单斜绝缘体转变的全面描述，反过来又引发了一个长期存在的“鸡还是蛋”的争论，关于哪个先来，莫特局域化或佩尔斯畸变。在这里，我们认为这个问题实际上是不适定的：电子相关性和晶格振动合谋稳定单斜绝缘体，因此必须考虑它们两者，以免错过VO $_2$物理的相关部分。具体来说，我们设计了一个极小模型VO $_2$，其中包括所有重要的物理成分：电子相关性，多轨道字符，和两个组件的反铁畸变模式，凝聚在单斜绝缘体。我们在绝热Born-Oppenheimer近似下用动力学平均场论求解了这个模型。与金属-绝缘体转变的一阶特征一致，Born-Oppenheimer势具有丰富的景观，最小值对应于未扭曲的相位和四个等效的扭曲相位，并转化为同样丰富的热力学，我们通过Monte Carlo方法发现。值得注意的是，我们发现，一个扭曲的金属相侵入之间的低温扭曲绝缘体和高温未扭曲的金属，这揭示了新的光的单斜金属相的有争议的实验证据。
2020-03-11 cond-mat.str-el
An Ab Initio Description of the Mott Metal-Insulator Transition of M$_{2}$ Vanadium Dioxide
采用基于GW近似的\textit{ab initio}方法，考虑了强的局部\textbf{k} -空间关联，对M $_2$二氧化钒的金属-绝缘体相变进行了分解和研究.类似于M $_{1}$结构，M $_{2}$结构的Peierls配对导致键-反键分裂，其稳定其中大部分电荷密度存在于Peierls链上的状态。然而，这不足以将所有的成键态都降到较低的哈伯德能带中。需要在相邻钒链上的反铁电畸变来通过增加钒和顶端氧原子之间的距离来减少Peierls键合状态所感受到的排斥，降低电势重叠，从而减少电荷密度积累，从而减少电子排斥。反键态同时被推入上哈伯德带。数据表明，充分修改的GW计算能够描述发生在莫特金属-绝缘体转变的原子和电子结构的相互作用。
2017-09-14 cond-mat.str-el
Self-interaction Corrected Calculations of Correlated f-electron Systems
用自相互作用修正的局域自旋密度近似计算了几种锕系固体体系的电子结构。在这个方案中的$5f$电子流形被认为是由本地化和离域状态，并通过改变它们的相对比例的能量最有利的（基态）配置可以建立。具体而言，我们讨论元素钚在其$δ$ -相，PuO $_2$和添加氧的影响，一系列的锕系元素和单硫族元素化物，和UX $_3$，X= Rh，Pd，Pt，Au，金属间化合物系列。
2003-10-30 cond-mat.str-el
Reexaming the ground state and magnetic properties of curium dioxide
二氧化铥（CmO $_{2}$）的基态电子结构和磁行为一直存在争议。通常，Cm O $_{2}$中Cm离子的形式价应为四价。它意味着$5f^{6.0}$电子构型和非磁性基态。但这与艰苦实验测得的大磁矩形成鲜明对比。为了澄清这一矛盾，我们尝试用密度泛函理论和动力学平均场论相结合的方法研究了CmO $_{2}$的基态电子结构.我们发现CmO $_{2}$是一个宽禁带的电荷转移绝缘体，具有很强的5 $f$价态涨落。它确实属于混合价化合物。Cm离子的主要电子构型为$5f^{6.0}$和$5f^{7.0}$。计算得到的磁矩与实验值符合得很好。因此，在CmO $_{2}$的磁性之谜可以适当地解释的混合价的情况。
2020-06-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric-field-driven phase transition in vanadium dioxide
本文报道了用局域探针测量VO 2薄膜中电场诱导的绝缘体-金属转变的电流-电压和静电力-电压特性。在导电AFM模式下，在300 K下，当电场阈值E~6.5 \times 10^7 Vm-1时，发生从绝缘态到金属态的转换。在样品表面上方的尖端，我们发现，也可以观察到通过改变静电力和隧穿电流的过渡。在这种非接触的制度，过渡的特点是随机电报噪声。这些结果表明，单独的电场足以引起转变，然而，电子电流提供了放大该现象的正反馈效应。
2012-01-06 cond-mat.str-el
Role of resonant inelastic x-ray scattering in high-resolution core-level spectroscopy of actinide materials
本文简要介绍了利用共振非弹性X射线散射（RIXS）技术在硬、软X射线波段研究锕系元素电子结构的先进X射线光谱技术的应用。重点研究了铀化合物U L边和M边的高能量分辨X射线吸收近边结构（XANES）、核-核和核-价RIXS谱。利用密度泛函理论和从头算有限差分法（FDMNES）等理论方法，分析了该体系的光谱特征。与所提出的结果，实验技术和理论方法的能力和局限性进行了讨论。
2013-10-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlation Driven Topological Insulator-to-Weyl Semimetal Transition in Actinide System UNiSn
虽然强电子相关性被认为是固体的一些极不寻常的行为，如金属-绝缘体转变，磁性，甚至高温超导性，它们与最近发现的物质拓扑状态的相互作用有待充分探索。在这里，我们使用一个现代的电子结构方法相结合的密度泛函理论的带电子与强关联态的动态自能预测，两个著名的相的锕系化合物UNiSn，顺磁性半导体和反铁磁金属，对应于拓扑绝缘体（TI）和Weyl半金属（WSM）相的拓扑量子物质。因此，在UNiSn中观察到的著名的非常规绝缘体-金属转变也是TI到WSM的转变。由U F-电子多重跃迁和带电子之间的强杂交驱动，多个能隙在单粒子光谱中打开，其拓扑物理使用Z2不变量的计算揭示在强相关制度。这些现象的一个简化的物理图片提供的基础上，在这个迷人的化合物中发生的强相关性和多带反转的周期性安德森模型。研究相互作用电子的拓扑结构揭示了在强关联系统中发现新的奇异相变的有趣机会。
2018-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-fluctuations and the peak-dip-hump feature in the photoemission spectrum of actinides
我们提出了第一性原理的多带自旋磁化率计算的随机相位近似下的四个同构超导PuCoIn $_5$，PuCoGa $_5$，PuRhGa $_5$，和非超导UCoGa $_5$锕系元素。结果表明，在所有材料中，自旋涨落修饰的自能在0.5 eV附近都有一个强峰，主要由5个$f$电子产生.这些波动耦合到单粒子光谱，并产生一个峰-谷-峰的功能，巡回和本地化的电子状态共存的特点。结果与光电子能谱定量一致。最后，我们表明，所研究的锕系元素可以理解内的刚性带填充的方法，其中的自旋涨落耦合常数遵循相同的材料的超导转变温度的依赖性$T_c$。
2011-12-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orbital-selective correlations and angular momentum coupling in heavy actinides Am, Cm, Bk, and Cf under pressure: A many-body perspective
Institute of Materials, China Academy of Engineering Physics（中国工程物理研究院材料研究所）
通过密度泛函理论结合嵌入动态平均场方法，研究Am、Cm、Bk和Cf在常压双六方密堆积和高压面心立方结构中的电子结构，揭示其轨道选择性关联和角动量耦合特性。
2026-04-14 cond-mat.str-el
Correlation induced emergent charge order in metallic vanadium dioxide
在薄膜VO $_2$的生长和表征方面的最新进展表明，通过外延匹配可以显著地调节其电子特性。为了给“莫特工程”的概念带来新的启发，我们开发了一种一致的方法来处理应变下外延VO $_2$膜的结构畸变和电子相关性，并将我们的设计与直接实验探针进行比较。我们发现了强有力的证据，在金属相深处的相关驱动的电荷秩序的出现，我们的研究结果表明，外来相的VO $_2$可以控制外延稳定。
2020-05-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
From VO2 to V2O3: The Metal-Insulator Transition of the Magneli Phase V6O11
用缀加球面波方法计算了V_6O_（11）的金属-绝缘体转变（MIT）。计算是基于密度泛函理论和局域密度近似。在MIT的电子结构的变化进行了讨论，同时发生的结构转换。分析是基于一个统一的观点的晶体结构的V6 O 11，VO 2和V2 O3。这允许将电子带分组为行为类似于二氧化物或倍半氧化物的状态。虽然类倍半氧化物的V 3d_yz态在进入低温结构时显示出相当弱的变化，但一些类二氧化物的V 3d_x^2-y^2态显示出类似于VO 2的分裂和位移。V6 O 11的MIT是这两种化合物中出现的变化的组合。我们的研究结果揭示了新的光的作用，特别是电子状态的MIT的V2 O3。
2002-11-21 cond-mat.str-el
A photoinduced metallic phase of monoclinic vanadium dioxide
几个活跃的自由度（电荷，晶格，轨道和自旋顺序）之间的复杂相互作用被认为决定了许多氧化物的电子性质，但各种贡献的各自作用往往非常难以确定。二氧化钒（VO $_2$）是一个特别臭名昭著的例子。在这里，我们报告相结合的超快电子衍射（UED）和红外transmittance实验中，我们直接观看和分离的晶格和电荷密度的重组，与光诱导的超导体-金属过渡（SMT）在VO $_2$。这些研究揭示了以前未报道的光诱导过渡到一个亚稳态的周期性晶格畸变（PLD）的绝缘体完整的特征，但不同的是一维重排的电荷密度沿八面体配位钒二聚体链和过渡到金属样中红外光学性能。结果表明，UED能够在超快时间尺度上跟踪晶格和电子结构动力学的细节。
2014-07-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Density functional study of the actinide nitrides
采用全势全电子线性缀加平面波加定域轨道（FP-LAPW + lo）方法，在WIEN 2K软件包中对锕系化合物AnN（An = Ac，Th，Pa，U，Np，Pu，Am）的结构、电子和磁性进行了系统的研究.所使用的理论形式是广义梯度近似的密度泛函理论（GGA-DFT）与Perdew-Burke-Ernzerhof（PBE）交换相关功能。每个化合物都在六个理论水平上进行了研究：非磁性（NM），非磁性与自旋轨道耦合（NM+SOC），铁磁性（FM），铁磁性与自旋轨道耦合（FM+SOC），反铁磁性（AFM）和反铁磁性与自旋轨道耦合（AFM+SOC）。的结构参数，体积模量，状态密度，和电荷分布进行了计算和比较，现有的实验数据和其他理论计算发表在文献中。总能量的计算表明，最低能量结构的AcN，ThN，和PaN是简并在NM+SOC，FM+SOC，和AFM+SOC的理论水平与消失的总磁矩在FM+SOC和AFM+SOC的情况下，使基态基本上是非磁性的自旋轨道相互作用。UN、NpN、PuN和AmN的基态在理论水平上都是FM+SOC。详细讨论了锕系金属与氮原子相互作用的性质及其对5 f电子离域和定域的影响。
2009-10-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic structure and magnetic state of transuranium metals under pressure
本文用LDA +U+SO方法研究了bcc结构的Np，fcc结构的Pu，Am和Cm纯金属在压力下的电子结构.在LS和jj耦合方案下分析了锕系离子的磁状态，揭示了相应耦合基的适用性。结果表明，虽然Pu和Am在jj耦合方案中得到了很好的描述，但Np和Cm既不能在{m-sigma}基础上也不能在{jmj}基础上进行适当的描述，这是由于在这些金属中实现的中间耦合方案需要一些更精细的处理。LDA+U+SO的结果显示，考虑超铀金属带加宽和逐渐5 f电子离域压力下。
2010-05-17 cond-mat.str-el
Collective and separate metal-insulator transitions in correlated vanadium dioxide
Key Laboratory of Magnetic Molecules and Magnetic Information Materials of Ministry of Education & School of Materials Science and Engineering, Shanxi Normal University（山西师范大学材料科学与工程学院）；Research Institute of Materials Science, Shanxi Key Laboratory of Advanced Magnetic Materials and Devices, Shanxi Normal University（山西师范大学材料科学研究院）
研究通过调控钒氧化物中的氧缺陷和氢离子，实现对金属-绝缘体转变的动态控制，揭示了电子相变的多态调控机制。
2026-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Decoupled few-femtosecond phase transitions in vanadium dioxide
本文利用超宽带少飞秒泵浦-探测光谱，在基本时间尺度上分辨出VO2光致相变中电子转变（10 fs内进入坏金属相）与结构转变（约100 fs完成，伴随瞬态半金属态）的解耦过程，并结合张量网络与密度泛函理论计算揭示了钒二聚体分离与解扭的双时间尺度动力学。
2024-02-05 cond-mat.str-el physics.optics
How optical excitation controls the structure and properties of vanadium dioxide
我们结合超快电子衍射和时间分辨太赫兹光谱测量，揭示了二氧化钒光致绝缘体-金属转变过程中结构和电子输运性质之间的联系。我们确定的亚稳单斜金属相，这表现出反铁电电荷秩序所产生的热激活，轨道选择性相变中的电子系统的结构。这种光诱导的单斜金属（没有平衡类似物）和光诱导的金红石金属（已知从平衡相图）的时间和泵注量依赖的多相特性的膜的相对贡献的建立，这两个不同的相变上观察到的太赫兹电导率的变化的各自的影响。我们的研究结果代表了一个重要的新例子，说明光如何控制强相关材料的特性，并阐明了在复杂材料中寻求光电特性和晶格结构的超快变化之间的详细联系时，多模实验是必不可少的。
2018-05-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of valence-band and core-level photoemission from plutonium dioxide
相关带理论实施的局部密度近似与动力学平均场论的组合适用于PuO2。得到了与实验价带光电发射谱一致的绝缘电子结构。计算得到的钚的基态，其特征在于由一个非整数填充的钚5f壳。非整数填充以及卫星出现在4f核心级光电发射光谱起源于一个相当大的杂交的5f壳层与2p态的氧。
2014-12-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Vibrational and Electronic Properties of Np2O5 from Experimental Spectroscopy and First Principles Calculations
Idaho National Laboratory（爱达荷国家实验室）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；Savannah River National Laboratory（萨凡纳河国家实验室）；University of Notre Dame（圣母大学）；San Diego State University（圣地亚哥州立大学）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）
通过实验光谱学与第一性原理计算，研究Np2O5的振动和电子性质，揭示其带隙和振动模式，为复杂f电子材料的结构-性质关系研究提供新方法。
2026-01-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetic Type-II Weyl Semimetal in Pyrite Chromium Dioxide
磁性拓扑材料由于其自发磁矩和能带反转的拓扑非平凡电子结构，近年来引起了人们极大的重视和兴趣。基于第一性原理计算，我们提出二氧化铬在其铁磁性黄铁矿结构中，可以在$N$ th和$(N+1)$ th带之间实现一对II型Weyl点，其中$N$是每个晶胞的价电子总数.由于复杂的拓扑电子能带结构，在$(N-1)$ th和$N$ th能带之间的其他外尔点也出现在费米能级附近。对称性分析表明，Weyl点是由于自旋轨道耦合作用下镜面反射对称性破缺而引起的三重简并点分裂而产生的，自旋轨道耦合作用等效于沿磁化方向施加的磁场.位于磁轴上的外尔点受到三重旋转对称的保护。计算了相应的费米弧在（001）和（110）面上的投影，并观察到了清晰的费米弧。这一发现开启了在具有时间反转破缺的系统中实现II型外尔费米子的广泛可能的实验。
2017-07-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The interplay between the structural and magnetic properties of vanadium dioxide from first principles
自旋和晶格自由度对M1二氧化钒的电子结构的影响进行了探讨，使用准粒子描述。Peierls配对的钒间间距的收缩稳定了成键电子，降低了极化率，从而加宽了带隙。这种钒间距增加1%会降低这种稳定性，导致通过一半的价电子占据导带前沿的局部原子轨道实现铁磁行为的交叉，因为反铁磁顺序根据Hund第一规则变得不稳定。这些数据表明，M1二氧化钒的磁结构可能是精细平衡的;反铁磁顺序是Peierls对的重叠核势的结果，并且破坏这一点的输入将对磁性产生显着影响。
2014-10-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic structure and the Fermi surface of ThRhIn$_5$ in comparison with uranium and transuranium compounds
本文用相对论线性增强平面波方法研究了最近合成的钍化合物ThRhIn $_5$的能带结构和费米面。我们发现了几个圆柱形的费米面片，它们类似于CeTIn $_5$（T=Ir和Co），PuTGa $_5$（T=Co和Rh）和AmCoGa $_5$的费米面片.我们讨论了这种相似性的化合物，包括稀土或锕系离子与不同的$f$电子数。
2005-07-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Many-body Electronic Structure of Metallic alpha-Uranium
我们目前的电子结构的α铀使用最近开发的准粒子自洽GW方法（QSGW）。这是第一次在广义梯度近似（GGA）到局域密度近似（LDA）的基础上，用第一性原理方法研究锕系元素中f轨道电子-电子相互作用.我们表明，QSGW近似预测的f-能级向上移动约0.5 eV的相对于其他金属的s-d状态，并有一个显着的f-带变窄时相比，LDA带结构的结果。尽管如此，由于铀中f电子占据数总体较低，因此基态性质和费米能周围的占据能带结构不会受到显著影响。关联在f态的未占据部分占主导地位。这为LDA和GGA计算成功描述这种材料的基态性质提供了第一个正式的理由。
2008-05-15 cond-mat.str-el
Electronic correlations and fluctuating lattice distortions in vanadium dioxide
Collège de France, PSL Research University（法兰西学院，PSL研究大学）；Institute of Theoretical Physics, University of Hamburg（汉堡大学理论物理研究所）；The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging（汉堡超快成像中心）；RWTH Aachen University（亚琛工业大学）；Institut für Theoretische Physik und Astrophysik and Würzburg-Dresden Cluster of Excellence ct.qmat, Universität Würzburg（维尔茨堡大学理论物理与天体物理研究所及维尔茨堡-德累斯顿卓越集群ct.qmat）
本文提出动力学平均场理论的随机半经典扩展，将关联电子与涨落晶格畸变共同演化，应用于二氧化钒模型，发现两种畸变在不同温度熔化，揭示涨落晶格熵对结构恢复的关键作用。
2026-09-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
VO2: A Novel View from Band Theory
对二氧化钒的新计算表明，基于密度泛函理论的能带理论能够正确地描述金属以及绝缘M1和M2相的电子和磁性。通过使用最近开发的混合泛函，其中包括电子-电子相互作用的一部分，从而改善了局部密度和广义梯度近似所提供的半局部交换泛函的弱点，在理解VO 2物理学方面取得了相当大的进展。与以前的计算相比，更好的协议与光电子数据被发现和一致的描述的金红石型早过渡金属二氧化物实现。
2011-04-12 cond-mat.str-el
Bulk properties and electronic structure of PuFeAsO
在这里，我们提出了体积性质的测量和电子结构计算PuFeAsO，锕系类似物的铁基稀土超导体RFeAsO。磁化率和热容数据表明，在TN=50 K时发生反铁磁转变。没有进一步的异常已经观察到2 K，我们已经能够实现的最低温度。结构测量表明，PuFeAsO，其更本地化的5f电子，具有更强的相似性的RFeAsO化合物与更大的R离子，比NpFeAsO没有。
2012-10-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing 5f electronic hybridization in Uranium compounds via x-ray magnetic circular dichroism
利用X射线磁性圆二色性测量和第一性原理计算研究了UTe和UT_{2} Si_{2}（T=Cu和Mn）化合物的自旋相关电子结构.通过利用U L_{2,3}边缘X射线吸收截面的相当大的四极和偶极贡献的存在下，我们能够提供独特的信息之间的杂交程度5 f和6d/3d电子状态，一个关键参数调节所有锕系材料的物理性质。由于其他探测器很难获得这些信息，新方法为研究这类重要的材料开辟了新的途径。
2016-01-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fermi surface of MoO2 studied by angle-resolved photoemission spectroscopy, de Haas-van Alphen measurements, and electronic structure calculations
从实验和理论的角度出发，对单斜相MoO 2的电子性质进行了全面的研究。我们主要利用角分辨光电子能谱、de Haas-van Alphen测量和电子结构计算来研究费米体和能带结构。对于后者，新的全势增广球面波（ASW）方法已被应用。实验结果与理论计算结果符合得很好，特别是所有费米面片都能被三种方法正确识别。以前关于以Z点和B点为中心的额外的类孔表面的争论可以解决;这些表面是旧计算中使用的原子球近似的人工制品。我们的研究结果强调了电子结构计算的重要性，了解MoO 2和邻近的金红石型早过渡金属二氧化物。这包括VO 2和NbO 2的低温绝缘相，它们具有与二氧化钼非常相似的晶体结构，并显示出众所周知的突出的金属-绝缘体转变。
2009-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermal conductivity suppression in uranium-doped thorium dioxide due to phonon resonant scattering
在这项工作中，二氧化钍（ThO $_2$，氧化钍）与低水平的替代铀（U）掺杂的热输运性质进行了探讨。我们观察到强烈的迹象，共振声子散射，声子和电子自由度之间的相互作用，除了常见的“杂质”散射由于质量和原子间力常数的差异，这种掺杂诱导。在水热合成的空间变化掺铀浓度的掺铀氧化钍单晶中研究了6%、9%和16%的掺铀浓度。在此晶体中，具有相对均匀的掺杂的等浓度区域位于局部热导率测量使用热反射技术。在77--300~K的温度范围内测量的热导率曲线与分析Klemens-Callaway热导率模型的预测进行比较，以确定不同声子散射机制的影响。在低温下，在这些掺杂水平的高度抑制的热导率表明，声子共振散射在U掺杂氧化钍的热导率降低中起着重要的作用。
2023-03-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effects of strain on the electronic structure of VO_2
本文采用基于下折紧束缚模型的团簇DMFT（CTQMC）方法研究了VO_2在低温（M_1）和高温（金红石）相的电子结构。受最近通过在不同取向的不同支撑表面上沉积薄膜来调节VO_2的物理性质的努力的启发，我们对两个相的不同几何形状进行了计算。为了研究不同生长几何形状的影响，我们在模拟真实情况的三维几何不变系统中沿金红石c轴对晶格参数进行了收缩和膨胀。我们的主要重点是确定的机制，形成的差距表征M_1相和它的应变依赖性。我们发现，带宽的增加与压缩沿轴对应的金红石c-轴是更重要的比Peierls键-反键分裂。
2010-05-06 cond-mat.str-el
