Dynamical mean-field theory of indirect magnetic exchange
为了分析金属表面上多个磁性吸附原子之间和复杂磁性纳米结构之间的间接磁交换所产生的物理性质,动力学平均场论(R-DMFT)的实空间扩展显得很有吸引力,因为它可以应用于几乎任意几何形状和复杂性的系统。虽然R-DMFT精确地描述了单个吸附原子的近藤效应,但间接磁交换(RKKY)仅在近似水平上考虑。在这里,我们考虑一个简化的模型系统,由两个磁性哈伯德网站(“吸附原子”)与非相互作用的紧密结合链(“基板表面”)杂交。这两个杂质安德森模型结合了近藤效应和间接交换之间的竞争,但服从于通过密度矩阵重整化群(DMRG)的精确数值解。在半填充和零温度下的粒子-空穴对称模型用于基准R-DMFT结果的两个吸附原子之间的磁耦合和在衬底中诱导的磁性。特别是,依赖于本地adatom和非本地adatom-adatom的静态磁化率,以及基板上的吸附原子之间的距离和它们与基板的耦合强度的磁响应进行了研究。我们发现,即使在RKKY交换和近藤效应之间的竞争的微妙细节上,与DMRG数据也非常一致,但R-DMFT也完全失败,这取决于所考虑的参数制度。使用Lanczos方法作为杂质求解器进行R-DMFT计算。随着实空间扩展的两个站点的DMFT,我们还基准简化的R-DMFT变体。
2012-08-24 cond-mat.str-el
Breakdown of coherence in Kondo alloys: crucial role of concentration vs band filling
研究了近藤合金模型(KAM)的低能态随磁杂质浓度x和传导电子平均占位nc的变化。在以前的工作中,两个不同的费米液体制度已被确定在强近藤耦合JK,这可能是由在x=nc的过渡分开。在这里,我们分析的KAM有限JK的Bethe晶格结构。首先,使用平均场相干势近似(DMFT-CPA),这是准确的晶格坐标Z=infty,我们表明,本地电位散射的实部可能位于外的传导电子带,揭示了一个可能的故障Luttinger '定理'的中间值的杂质浓度x。预期会出现异常的物理签名,例如,在ARPES实验中。为了考虑到与有限维相关联的波动,即,有限的Z,我们还研究了KAM与适应的平行DMFT方法,在其他地方开发了这个分析。我们回顾了局部势散射的分布及其随模型参数的演化:浓度,近藤耦合强度,配位数,局部位置邻域,与渗流问题的联系。讨论了近藤合金材料与f电子的关系。
2018-10-12 cond-mat.str-el
Fermi arcs vs hole pockets: periodization of a cellular two-band model
铜酸盐的低掺杂费米面究竟是由空穴袋组成还是由不连通的费米弧组成,目前仍有争议。从细胞动力学平均场论(c-DMFT)的结果支持费米弧假设,预测相应的费米弧的哈伯德模型。在这里,我们介绍了一个简单的参数化的自能,在杨赖斯张理论的精神,并表明,国家的最先进的c-CDMFT计算不能给出一个明确的答案的问题费米弧与空穴口袋,这一点,独立的周期化(累积量或格林函数)用于显示光谱权重的无限晶格。事实上,当我们的模型被限制到一个集群和周期性的像在c-DMFT,只有两个可调参数足以重现的频率和动量的依赖性的低能量c-DMFT谱权重的定性细节为两个周期性。换句话说,即使我们的初始模型有一个由空穴和电子口袋组成的费米表面,当限制在一个簇中并像c-DMFT那样周期化时,它也会导致费米弧。我们提供了一个新的“紧凑的瓷砖”计划,以恢复我们的起始非相互作用晶格模型的空穴和电子口袋,这表明可能存在更好的周期化方案。
2021-07-03 cond-mat.str-el
Dynamical mean-field study of partial Kondo screening in the periodic Anderson model on the triangular lattice
利用动力学平均场论(DMFT)研究了几何阻挫系统中近藤屏蔽与间接磁交换的竞争。我们系统地扫描弱到强耦合制度的周期性安德森模型的三角形晶格的填充范围很广n。的磁相图是使用一个网站依赖的DMFT方法,通过自洽映射到三个独立的单杂质模型对应的三个相关的f轨道在晶胞。在半填充时,对于所有考虑的相互作用强度U>0,系统是非磁性近藤绝缘体,对于稍低于半填充的填充物,系统立即发展成非磁性金属近藤单线态相。另一方面,f矩之间的间接磁交换导致在较低的填充反铁磁秩序。在U-n相图中,反铁磁相和Kondo单重相被部分Kondo屏蔽的扩展区域分开,即,一个阶段,其中单位晶胞中一个位置处的磁矩被近藤屏蔽,而其余两个位置处反铁磁耦合。在更低的填充系统从本地的时刻跨越到一个混合价态的制度,其中的动能的最小化在一个强相关的系统引起的金属和部分极化的铁磁状态。
2015-12-21 cond-mat.str-el
Pseudogap and Mott Transition Studied by Cellular Dynamical Mean Field Theory
我们研究了莫特绝缘体和金属之间的金属-绝缘体转变。从其团簇扩展出发,提出了与原动力学平均场论(DMFT)完全不同的跃迁机制,一致的图象表明,准粒子重量$Z$在金属中保持非零,在跃迁时突然跳到零,而在绝缘体中能隙连续打开.这与原始DMFT相反,在原始DMFT中,$Z$连续地消失,但是间隙不连续地打开。目前的结果所产生的电子分化的动量空间同意最近令人困惑的体积敏感的实验CaVO $_3$和SrVO $_3$。
2007-06-04 cond-mat.str-el
CaCu$_3$Ru$_4$O$_{12}$: a high Kondo-temperature transition metal oxide
我们提出了一个全面的研究钙铜$_3$ Ru $_4$ O $_{12}$使用体敏硬和软X射线光谱结合局域密度近似(LDA)+动力学平均场论(DMFT)计算。可以观察到对Cu和Ru离子的相关效应。从铜$2p$核心水平的光谱,我们推断存在的磁性铜$^{2+}$离子与巡回电子的水库杂交。价带的强光子能量依赖性使我们能够解开Ru,Cu和O的贡献,从而优化DMFT计算。计算的自旋和电荷极化率表明,过渡金属氧化物CaCu $_3$ Ru $_4$ O $_{12}$属于Kondo体系,Kondo温度在500-1000 K之间.
2021-12-06 cond-mat.str-el
Investigation of Strongly Correlated Electron Systems with Cellular Dynamical Mean Field Theory
在这篇论文中,我们使用非微扰方法,动态平均场论(DMFT),能够超越标准的微扰理论技术,研究了长期存在的H-Tc超导问题的强关联电子物理。DMFT是一种忽略空间相关性的局部理论。然而,实验表明,后者是铜酸盐材料的基本性质。在第一步中,我们接近的问题,在正常状态下的铜酸盐材料使用的现象学费米液体玻尔兹曼模型的空间相关性。然后,我们详细介绍和开发的扩展DMFT,细胞动态场论(CDMFT),能够考虑在一个系统中的短程空间相关性,我们实现它使用的精确对角化算法。在将CDMFT与哈伯德模型的一维精确解进行基准比较后,我们用它研究了二维哈伯德模型中密度驱动的Mott金属-绝缘体跃迁,特别关注了靠近莫特绝缘体的掺杂正常态的反常性质.我们终于研究了超导态。我们证明了在CDMFT中,单带哈伯德模型支持d波的基态,这与标准BCS理论有很大的不同。我们推测在正常状态下发现的不稳定性和超导性的发生之间的联系。
2007-10-13 cond-mat.str-el
A DFT+DMFT study of the electronic structure of Samarium
Key Laboratory of Quantum State Construction and Manipulation (Ministry of Education), Renmin University of China(中国人民大学量子态构建与操控教育部重点实验室);National Key Laboratory of Surface Physics and Chemistry(表面物理化学国家重点实验室);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
本研究利用DFT与DMFT方法探讨Sm不同相在常压下的电子性质,发现4f电子局域性强,Kondo峰被抑制,强关联效应显著。
2026-05-14 cond-mat.str-el
Topological Crystalline Kondo Insulator in Mixed Valence Ytterbium Borides
采用局域密度近似(LDA)和动态平均场论(DMFT)方法,研究了两种混合价绝缘体YbB $_6$和YbB $_12$的电子结构. Yb B $_6$是一个中等相关的Z $_2$拓扑绝缘体,类似于Sm B $_6$,但具有更大的体带隙。值得注意的是,YbB $_12$被揭示为一种新的量子态,强关联拓扑晶体近藤绝缘体,其特征在于它的非零镜陈数。表面计算发现奇数(三)和偶数(四)狄拉克锥的YbB $_6$和YbB $_12$,分别。
2013-09-13 cond-mat.str-el
DMFT reveals the non-Hermitian topology in heavy-fermion systems
利用非厄米拓扑理论,我们发现重费米子系统可以存在体费米弧。在相互作用电子系统中,微观多体哈密顿量是厄米的,而由于准粒子寿命有限,单体准粒子哈密顿量是非厄米的。我们专注于重电子系统作为一个阶段的有限寿命的准粒子有两个寿命,因为准粒子的f-电子和c-电子的寿命应该是不同的。两个寿命诱导动量空间中非厄米准粒子哈密顿矩阵的例外点。两个EP之间的连线表征了体费米弧。利用动力学平均场论(DMFT)计算,我们证实了我们在二维动量相关杂化的近藤绝缘体中的陈述。我们发现非厄米准粒子哈密顿量中的EP概念是预测强关联电子系统中新现象的有力工具之一。
2020-05-14 cond-mat.str-el
Transport Through a Correlated Interface: Auxiliary Master Equation Approach
我们提出了一个最近推出的数值方法的改进[Arrigoni等人,物理学评论快报。110,086403(2013)]来计算出不平衡的强关联电子系统的稳态性质。该方法可以看作是基于精确对角化的动力学平均场论(DMFT)的非平衡态推广。的非平衡态的情况下,关键的修改包括在解决DMFT杂质问题的辅助系统,包括相关的杂质,$N_b$不相关的浴网站和两个马尔可夫环境(水槽和水库)。杂质求解器中的化学改进允许有效地处理比以前在DMFT中更大的$N_b$值。这增加了结果的准确性,并且对于在相关参数范围内正确描述系统的物理行为(包括近藤机制的半定量描述)至关重要。为了说明这种方法,我们考虑一个单原子层的相关轨道,描述的单带哈伯德模型,连接到两个金属导线。非平衡状态由施加到引线的偏置电压驱动。对于这个系统,我们调查的谱函数和稳态的电流-电压特性的弱以及在强相互作用的限制。特别是,我们调查的准粒子激发的非平衡行为的相关层的莫特间隙内。我们发现,在低偏置电压的绝缘相附近的近藤一样的行为。特别是,我们观察到分裂的近藤共振作为偏置电压的函数。
2015-12-21 cond-mat.str-el
Pseudogap and Non-Fermi-liquid criticality in double Kondo model for bilayer nickelates
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学)
研究双层镍酸盐双Kondo模型的正常态相图,揭示无层隧穿时非费米液体临界点与伪间隙金属的区分,提出通过电子掺杂实现伪间隙和非费米液体临界性。
2026-10-22 cond-mat.str-el
Two Channel Multi impurity Kondo model
本文研究双通道多杂质近藤模型,发现当杂质数大于3时RKKY相互作用驱动系统到达新量子临界点,并给出自旋反常维度和比热标度行为,对重费米子量子临界性研究具有重要意义。
2025-08-28 cond-mat.str-el
Many-body effects on Cr(001) surfaces: An LDA+DMFT study
Cr(001)表面的电子结构及其在费米能级处的尖锐共振是许多实验和理论工作中有争议的争论的主题。到目前为止,还不清楚这种共振的起源是轨道近藤还是电子-声子耦合效应。我们结合从头算密度泛函计算和动力学平均场模拟计算了Cr(001)表面的轨道分辨谱函数。计算的轨道特征和光谱的形状与(逆)光电发射实验的数据一致。我们发现动态电子关联对表面电子结构有重要影响,并导致$d_{z^2}$和$d_{xz/yz}$轨道的低能共振。我们的研究结果有助于重新召集有争议的实验结果(I)PES和STM测量。
2016-05-11 cond-mat.str-el
Breakdown of the scaling relation of anomalous Hall effect in Kondo lattice ferromagnet USbTe
强关联与Berry曲率的相互作用是量子材料领域的一个开放领域。在这里,我们报告了大的异常霍尔电导率在近藤晶格铁磁体USbTe,这是占主导地位的内在贝里曲率在低温下。然而,Berry曲率诱导的反常霍尔效应并不遵循费米液体理论导出的标度关系。Berry曲率贡献的开始与近藤相干温度一致。结合ARPES测量和DMFT计算,这有力地表明Berry曲率是由费米能级上Kondo杂化引起的平带所承载的。结果表明,近藤相干对Berry曲率相关的低温物理性质有显著的影响,需要新的反常霍尔效应标度关系理论来解释强关联和Berry曲率之间的相互作用.
2022-12-22 cond-mat.str-el
DFT+DMFT study on pressure-induced valence instability of CeCoSi
本研究利用DFT+DMFT揭示CeCoSi高压结构相变成因,证明压力诱导Ce-4f退局域化及混合价转变。
2025-03-15 cond-mat.str-el
Energy Scales of the Doped Anderson Lattice Model
本文利用动态平均场论(DMFT)和连续时间量子蒙特卡罗(CTQMC)杂质求解器研究了掺杂Anderson晶格模型的能量尺度。我们发现,低温性能的晶格不能缩放使用单离子本地近藤温度$T_K$,而是由掺杂依赖的相干温度$T*$,可用于缩放的光谱函数,输运性质和熵的温度依赖性。在半填充时,$T*$非常接近于单离子$T_K$,但是随着填充$n_c$减少到零,$T*$也消失。相干温度$T*$在晶格模型中起到了有效杂质近藤温度的作用,物理观测值在$T*$处表现出显著的演化。在DMFT框架下,我们发现有效杂质模型的杂化强度受到掺杂水平的定性影响,并决定了晶格模型中的$T*$。
2019-04-30 cond-mat.str-el
Dynamical mean field theory of correlated gap formation in Pu monochalcogenides
利用动力学平均场论和局域密度近似+U(LDA+U)研究了钚单硫族化合物的关联Kondo绝缘体态。的DMFT-动态波动导致相关的绝缘体状态在升高的温度下,在形成鲜明对比的静态LDA+U的方法,未能再现绝缘行为和异常的晶格常数。相反,DMFT预测的实验观察到的异常增加的间隙与压力和解释的晶格常数非常好。
2009-09-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Kondo breakdown in multi-orbital Anderson lattices induced by destructive hybridization interference
本文通过单格点DMFT(NRG)研究多带周期性安德森模型,发现破坏性杂化干涉可导致近藤崩溃和轨道选择性莫特相,并产生非费米液体的量子临界行为。
2024-06-18 cond-mat.str-el
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
Symmetric Kondo Lattice States in Doped Strained Twisted Bilayer Graphene
该研究利用THF模型、KL表述、平均场与DMFT计算,揭示扭转双层石墨烯中对称近藤相在整数填充受抑制,而可通过非整数掺杂或C3z破缺应变稳定。
2023-01-11 cond-mat.str-el
Impact of electron correlations on the $\mathbf{k}$-resolved electronic structure of PdCrO$_{2}$ revealed by Compton scattering
铜铁矿PdCrO $_2$是一种有趣的材料,它在不同的层中表现出近-自由电子和Mott绝缘行为。角分辨光电子能谱(ARPES)和康普顿散射测量都建立了一个六角费米表面的材料的顺磁相。然而,康普顿实验在投影占有中检测到一个额外的结构,最初被解释为ARPES没有看到的额外费米表面特征。在这里,我们重新审视康普顿数据的解释。最先进的密度泛函理论(DFT)与动力学平均场论(DMFT),所谓的DFT+DMFT方法,预测莫特绝缘态与一个单一的六角费米表面与ARPES和康普顿非常一致。然而,DFT+DMFT未能预测在康普顿数据中观察到的附加谱权特征的强度。我们推断,这种差异可能是由于DFT+DMFT不能正确预测费米能级附近未被占据的准粒子带的形状和色散的某些功能。因此,我们的DFT+DMFT模型之外的理论描述是需要纳入重要的电子相互作用,如层间电子耦合相互作用的PdCrO $_2$引起的近藤样所谓的交织激发。
2023-01-05 cond-mat.str-el
Dehybridization transition in Kondo insulators and heavy fermions
本文从非厄米系统理论视角回顾近藤绝缘体和重费米子中的去杂化现象,利用LDA+DMFT自能参数化讨论去杂化转变的本质及其对电子谱和输运性质的影响。
2025-05-07 cond-mat.str-el
Photo-emission signatures of coherence breakdown in Kondo alloys: dynamical mean-field theory approach
本文采用动态平均场论(DMFT)和静态平均场近似,研究了正方晶格上的近藤合金模型。我们计算和分析了光电特性作为电子填充$n_c$,近藤杂质浓度$x$,近藤温度$T_K$的强度的函数。我们提供了一个完整的描述的角度分辨光电子能谱(ARPES)的顺磁近藤阶段预期的信号。通过对费米面的分析,我们观察到了先前预测的强$T_K$在$x=n_c$的类Lifshitz跃迁,并讨论了色散从稠密相干态到稀近藤态的演化.在较小的$T_K$,我们发现,这种转变标志着在$x=n_c$的连贯性的崩溃成为一个交叉。然而,我们发现另一个过渡在一个较小的浓度$x^\star$的有效质量连续消失。$x^\star$分离的一个分支和两个分支的ARPES分散体分别表征稀释和密集近藤顺磁制度。还描述了$x-T_K$相图,表明在$x^\star$的转变可能是实验观察到的,因为磁有序相稳定在低得多的$T_K$。反铁磁相和铁磁相的费米面重建也进行了讨论。
2021-03-09 cond-mat.str-el
Metallic Ferromagnetism - an Electronic Correlation Phenomenon
近年来,基于动力学平均场论(DMFT)的电子晶格模型研究对巡游铁磁性的微观起源有了新的认识。特别是,现在已经确定,即使在单能带哈伯德模型中,金属铁磁性在规则阻挫晶格上的相互作用U和密度n的中间值处也是稳定的。此外,带简并与洪德规则耦合是非常有效的稳定金属铁磁性在广泛的电子填充。DMFT还允许研究更复杂的相关模型,例如,铁磁近藤晶格模型与库仑相互作用,描述电子在锰氧化物与钙钛矿结构。在这里,我们回顾了最近的结果与DMFT,这有助于澄清起源带铁磁性的相关现象。
2000-12-12 cond-mat.str-el
Electronic correlations and topology in Kondo insulator PuB$_6$
Idaho National Laboratory(爱达荷国家实验室);Columbia University(哥伦比亚大学)
通过低温磁输运测量和第一性原理计算,发现PuB$_6$具有拓扑Kondo绝缘态特性,包括电阻率转变和表面依赖性,GGA+$U$方法有效捕捉其电子和拓扑性质。
2026-01-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase diagram, energy scales and nonlocal correlations in the Anderson lattice model
我们研究的安德森晶格模型与一个f-轨道每个晶格网站作为最简单的模型,描述重费米子材料的一般特征。在动态平均场论(DMFT)中得到的半满导带的电阻率和磁化率结果表明,存在一个类似于单离子近藤温度$T_K^o$的单能级$T^*$.为了确定站点间相关性的重要性,我们还求解了在单元格中具有两个站点的蜂窝DMFT(CDMFT)内的模型。相图上的反铁磁区域比单中心溶液窄得多,具有较小的临界杂化$V_c$和Néel温度$T_N$。当温度高于$T_N$时,非定域关联很小,并且DMFT顺磁解在这种情况下实际上是精确的,这证明了从头算LDA+DMFT方法在重费米子理论研究中的合理性.然而,在$T<T_N$的CDMFT解中,强的位点间相关性表明,为了解开量子临界点附近的物理性质,必须对它们进行适当的处理。
2011-09-09 cond-mat.str-el
Local moment versus Kondo behavior of the 4f-electrons in rare-earth iron oxypnictides
我们考虑了稀土砷氧化物REOFeAs(RE=Ce,Pr,Nd)和磷氧化物CeOFeP中的4f态所起的作用,使用第一性原理技术,结合局域密度近似和动力学平均场论(LDA+DMFT)。在Pr和Nd化合物中,4f态分别位于费米能级EF的上下,基本上不与EF附近的铁3d带相互作用,产生局域磁矩行为。在Ce化合物中,我们的结果揭示了一个定性的不同的图片,与3d-4f杂交足够强,引起可观察到的近藤屏蔽的本地4f时刻。我们的LDA+DMFT电子结构计算使我们能够估计CeOFeP和CeOFeAs的近藤温度T_K。对于磷酸盐,我们估计的T_K的数量级与10 K附近的实验观察一致。在常压下,CeOFeAs的T_K小到可以忽略不计.在流体静压作用下,T_K呈指数增长,当压力大于10 GPa时,T_K可达40 K左右,与超导T_c相当。我们推测,在CeOFeAs中观察到的T_c在压力下单调下降的现象可能是近藤效应与超导电性之间的竞争所致。我们认为,这种竞争的定量方面是不一致的弱耦合BCS描述的氧砷化物的超导电性。
2008-07-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Metal-insulator transition and magnetism in correlated band insulator: FeSi and Fe$_{1-x}$Co$_{x}$Si
本文采用LDA+DMFT(局域密度近似结合动力学平均场论)计算方法研究了FeSi和Fe $_{1-x}$ Co $_{x}$ Si的光谱和磁性.通过对不同模型的比较,我们得出结论:与近藤绝缘体模型相反,相关带绝缘体模型与FeSi的能带结构以及实验数据一致。库仑关联效应导致费米能级附近态的能带变窄,质量重整化参数为$m^*\approx 2$,与角分辨光电子能谱(ARPES)的结果一致。在DMFT中计算的谱函数和磁化率的温度依赖性再现了实验观察到的局部磁矩从半导体到金属的转变。钴掺杂导致铁磁性,具有巡回性质,可以成功地描述LDA+DMFT方法。
2009-05-22 cond-mat.str-el
Competition between Kondo and RKKY correlations in the presence of strong randomness
我们提出,近藤和磁关联之间的竞争结果在一个新的普适类重费米子量子临界强随机性的存在。本文从无序的Anderson晶格模型出发,在动力学平均场论(DMFT)近似下导出了一个有效的局域场论,其中在杂化和Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida(RKKY)相互作用中都引入了随机性.在U(1)从玻色子表象中进行鞍点分析,得到了从自旋液态到局域费米液态的量子相变相图.与Anderson晶格模型的干净极限相反,由于杂化耦合常数的平均值为零,由holon凝聚给出的有效杂化结果为零。然而,我们发现,holon密度变得有限时,杂交的方差是足够大的比RKKY耦合,引起的近藤效应。另一方面,当杂化的方差变得小于RKKY耦合的方差时,近藤效应消失,导致完全对称的顺磁态,与无序海森堡模型的自旋液体态在几何上相关联。......
2011-03-29 cond-mat.str-el
Kondo frustration via charge fluctuations: a route to Mott localisation
本文提出扩展 Anderson 杂质模型,通过吸引性局域带关联引入 Kondo 挫析,揭示 Mott 相变前的激发态量子相变及长程涨落,解释高温量子临界标度与非费米液体行为。
2023-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Mott-Kondo Insulator Behavior in the Iron Oxychalcogenides
我们对铁氧硫族化合物(FeO $\emph{Ch}$)系列La $_{2}$ O $_{2}$ Fe $_{2}$ O \emph{M} $_{2}$(\emph{M} =S,Se)进行了实验和理论研究,这是铁基材料中最新的具有非常规高温$_{c}$超导性(HTSC)的材料。结合X射线吸收(XAS)和共振非弹性X射线散射(RIXS)谱中的非相干Hubbard特征以及电阻率数据,揭示了母体FeO $\emph{Ch}$是相关驱动的绝缘体。为了揭示这些发现的微观基础,我们进行局域密度近似加动力学平均场论(LDA+DMFT)计算,解开莫特近藤绝缘状态。基于理论和一系列数据之间的良好一致性,我们提出,FeO $\emph{Ch}$可能构成一个新的,理想的试验场,探索HTSC所产生的一种奇怪的金属接近一种新的选择性莫特量子临界。
2015-01-02 cond-mat.str-el
Interaction-driven transition between topological states in a Kondo insulator
重费米子材料自然地结合了强自旋轨道相互作用和电子相关。当每个杂质自旋只有一个传导电子时,相干重费米子态是绝缘的。这种近藤绝缘态最近被认为属于量子自旋霍尔态。出于这一猜想和最近的实验实现这种状态,我们研究了近藤绝缘体与自旋轨道耦合的模型。使用DMFT,我们观察到两个不同的拓扑状态之间的相互作用驱动的过渡,由体隙的关闭和Z2拓扑不变量的同时变化表示。在大的相互作用强度,我们发现一个拓扑重费米子状态,其特征在于强重整化的重体带,托管一对零能量边缘模式。该模型允许详细了解的温度依赖性的单粒子谱函数,特别是能量尺度,在该尺度下观察到的外观内的散装间隙的边缘状态。
2013-05-16 cond-mat.str-el
Magnetic field-dependent dynamics and field-driven metal-to-insulator transition of the half-filled Hubbard model: A DMFT+DMRG study
利用动力学平均场论,通过密度矩阵重整化群算法求解量子杂质问题,研究了Bethe晶格上半填充哈伯德模型中磁场驱动的金属-绝缘体相变.该方法使我们能够获得一个高分辨率的频谱密度的存在下的磁场。研究发现,在较高的磁场下,费米能级的近藤共振发生分裂,自旋向上和自旋向下的分量远离费米能级,最终形成自旋极化的带绝缘体.通过计算磁化强度和自旋磁化率,我们阐明了一个外加磁场驱动从顺磁金属相带绝缘相的转变。在弱相互作用制度,过渡的性质是连续的,并捕获的斯通纳的描述,而在强相互作用制度的过渡是很可能是变磁性,证明了磁滞曲线。通过跟踪磁化率的扭折、纠缠熵的阶跃变化和纠缠能隙的闭合来确定相边界。有趣的是,由这两种不同的方法确定的相边界在很大程度上是一致的。
2017-08-04 cond-mat.str-el
Mott insulators and the doping-induced Mott transition within DMFT: exact results for the one-band Hubbard model
在动力学平均场论的框架内,研究了零温下单带哈伯德模型的顺磁相,并对一般的粒子-空穴不对称性进行了掺杂诱导的Mott跃迁。我们的主要焦点是莫特绝缘体(MI)相,我们的主要目标是建立什么可以显示到底it. To处理本地双简并MI需要两个不同的自能,这反映了破缺对称性质的相位和共同确定的标准单自能。精确的结果得到的本地电荷,本地磁矩和相关的自旋磁化率,相互作用重整化的水平,和低能量的行为中的MI相的自能。金属相也被认为是简要的,并示出获得一个紧急的粒子-空穴对称性的莫特过渡接近。在整个金属中,Luttinger定理反映在Luttinger积分的消失中;相比之下,对于一般MI,这被证明是非零的,但再次具有普遍的量值。数值结果也得到使用NRG,金属/MI相边界,作为莫特过渡aproached从金属的电荷的标度行为,以及相关的普遍的单粒子动力学的标度作为低能量近藤规模消失。
2015-10-19 cond-mat.str-el
Flat-Band Driven Kondo Breakdown and Reentrant Effects in Heavy-Fermion Moiré Superlattices
Institute of Software Technology, German Aerospace Center(德国航空航天中心软件技术研究所);Theoretical Division, Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室理论部);Center for Integrated Nanotechnologies, Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室集成纳米技术中心);Department of Physics, Condensed Matter Theory, TU Dortmund University(多特蒙德工业大学凝聚态理论物理系)
研究重费米莫尔达夫超晶格中电子相变,通过DMFT与NRG方法揭示新能标和莫尔带出现的Kondo破裂现象,并与Lieb-Mattis定理对比验证新能标必要性。
2026-06-05 cond-mat.str-el
Ferromagnetism in the one-dimensional Kondo lattice: mean-field approach via Majorana fermion canonical transformation
使用正则变换,可以忠实地表示近藤晶格模型的马约拉纳费米子。研究这个表示,我们发现了一个精确的映射之间的近藤晶格哈密顿和描述三个无自旋费米子相互作用的晶格上的哈密顿。我们调查的有效性,这三个费米子表示进行零温度平均场研究的相图在不同的耦合和填充的一维情况下,专注于外观的铁磁性。在许多方面与已知的数值和解析结果的解决方案同意。特别是,在铁磁区域连接到零电子密度的解决方案,我们有一个定量协议的值在最近的DMRG(一维)和DMFT(在无限维)模拟中发现的可伸缩性参数;此外,我们提供了一个理论上的理由,确定一个对称的哈密顿量。这种铁磁相是稳定的自旋选择性近藤绝缘体的出现,这是非常方便地描述了三个无自旋费米子。我们还发现了一个不同的铁磁相在高填充和低耦合。该相类似于在消失填充时存在的RKKY铁磁相,但它包含了更多的近藤效应,使其在能量上比典型的螺旋(自旋有序)平均场基态更有利。我们认为,这第二阶段代表了一个原型的奇怪的铁磁舌头内的顺磁圆顶的数值模拟确定。在工作的最后,我们还提供了一个讨论可能的订单不同的铁磁。特别是在半填充时,我们在高耦合下获得正确的近藤绝缘态作为基态。
2013-12-10 cond-mat.str-el
Scaling Between Periodic Anderson and Kondo Lattice Models
采用连续时间量子蒙特卡罗(CT-QMC)方法结合动力学平均场论(DMFT)计算了周期Anderson模型(PAM)和近藤晶格模型(KLM)。两个模型的不同参数集通过Schriffl-Wolff变换连接起来。对于简并度N=2,一个特殊的粒子-空穴对称的PAM在半填充的情况下,总是固定一个电子每个杂质网站的KLM的结果进行了比较。我们发现一个很好的PAM和KLM之间的映射在大的现场哈伯德相互作用U的限制不同的属性,如自能,准粒子残留和磁化率。这使我们能够直接从KLM中提取f电子的准粒子质量重整化。将该方法进一步应用于高简并情况和实态重费米子系统CeRhIn 5,证明了索末菲系数的估计值与实验值接近。
2012-12-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Extended Dynamical Mean Field Theory and GW method
我们发展了扩展的动态平均场论(E-DMFT),着眼于实际应用。{ \bf 1)}我们引入E-DMFT形式主义的直观推导。通过在E-DMFT处理之前识别Hartree贡献,它允许在简单的形式主义内处理对称性破缺阶段的系统。{ \bf 2)}通过实Hubbard-Stratonovich变换实现了E-DMFT的新实现,使非局域两粒子相互作用解耦。我们将其应用于3D U-V模型,并研究了接近密度不稳定性时各种格林函数的行为,特别是密度磁化率。我们得到了有限温度下的相图。{ \bf 3)}我们提出了一种结合E-DMFT和Cellular DMFT的形式化方法。{ \bf 4)}我们提出了一种改进的E-DMFT方法,将其与广义GW方法相结合。该方法结合了E-DMFT的局部自能和GW微扰计算的非局部自能。我们将此方法应用于具有两个不同化学势的子晶格的一维U-V模型。通过与DMRG的结果比较,我们发现由于GW的贡献,结果在正确的方向上移动。{ \bf 5)}为了处理E-DMFT中的通用库仑排斥,我们描述了一种定制E-DMFT的方法,使得在一般响应函数中可以保持适当的动量依赖性。
2002-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Kondo lattice model: from local to non-local descriptions
本文研究了具有反铁磁耦合的二维近藤晶格模型(KLM)中空间涨落的影响。为了实现这一点,我们首先提出了一个实施的双费米子(DF)的方法的基础上的杂交扩展连续时间量子蒙特卡罗杂质求解器(CT-HYB),这使我们能够始终比较本地和非本地的描述这个模型。我们发现,引入非定域性恢复了传导电子的自能色散,{ \it,即}对$Σ(\vec{k}, iω_{n})$的$\vec{k}$依赖性。反铁磁关联导致了$Σ(\vec{k}, iω_{n})$中的额外对称性,这可以用Néel反铁磁波矢很好地描述。在有限温度下观察到“金属”-“反铁磁绝缘体”-“Kondo绝缘体”的转变,这是由有效RKKY相互作用(在弱耦合区)和Kondo单线态形成机制(在强耦合区)的竞争驱动的。远离半填充,反铁磁相对空穴掺杂变得不稳定。该系统倾向于发展具有自旋磁化率$χ_{s}(Q)$峰值在$Q=Γ$的铁磁相。然而,对于小$J/t$,没有真正观察到$χ_{s}(Γ)$的发散,因此,我们没有发现在空穴掺杂的二维KLM的长程铁磁性的迹象。发现铁磁性在较大的$J/t$区域是稳定的。有趣的是,我们发现在这项工作中采用的局部近似,{ \it即}。动态平均场场论(DMFT)仍然是KLM的一个非常好的描述,特别是在空穴掺杂的情况下。然而,在半填充时,非局部波动效应确实很明显。我们观察到的近藤绝缘相的发病的临界耦合强度的强烈减少。
2013-08-31 cond-mat.str-el
LDA+DMFT study for $La_{1-x}Sr_{x}TiO_{3}$
利用动力学平均场论和无交叉近似,建立了一个研究强关联电子系统电子结构的新方案。非相互作用的能带结构是从局域密度近似下的密度泛函计算得到的。用这种方法研究了掺杂莫特绝缘体$\rm La_{1-x}Sr_x Ti O_3$。从立方晶系和正交晶系的第一性原理计算开始,我们确定了单粒子谱。两个单粒子光谱都显示出较低的哈伯德带(在光电子发射实验中被视为$d^1 \to d^o$跃迁),费米能附近的近藤共振和较高的哈伯德带(在逆光电子发射实验中为$d^1\to d^2$跃迁)。上哈伯德带发展出多峰结构,这是考虑所有局部两粒子关联的结果,导致原子极限下的完整多重态结构。正交晶系的计算表明,与实验光电子能谱相比,定性良好的协议。
1999-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Kondo Metal and Ferrimagnetic Insulator on the Triangular Kagomé Lattice
将胞腔动力学平均场论与连续时间量子蒙特卡罗方法相结合,得到了三角Kagomé晶格上哈伯德模型中丰富的相图,这些相图是相互作用、温度和非对称性的函数.相图表明,这种不对称性将三角形Kagomé晶格上两个亚晶格的Mott转变临界点分开,产生了两种新的相,称为具有明显能隙的格片绝缘体和无能隙的近藤金属。当库仑相互作用强于临界值Uc时,在亚铁磁有序形成之前,出现一个短程顺磁绝缘相,它是短程共振价键自旋液体的候选者,与不对称性无关.此外,我们将讨论如何在未来的实验中测量这些阶段。
2012-01-16 cond-mat.str-el
Dynamical Mean Field Theory equations on nearly real frequency axis
在近似实频率下,求解了半填充哈伯德模型的动力学平均场论(DMFT)的迭代微扰理论(IPT)方程,研究了有限温度下金属-绝缘体相变(MIT)的性质.这种方法避免了与臭名昭著的Padé解析延拓相关的不稳定性,并揭示了在有限温度下MIT的精细结构,这{ \em不能被捕获}通过传统的方法求解松原频率上的DMFT方程。我们的方法表明,在有限的温度下,在准粒子(近藤)峰的高度在$U_c$的临界值突然下降,到一个非零,但小的凸块,逐渐抑制,因为一个移动到{ \em坏}绝缘体制度更深。与Vollhardt等人[J. Phys. Soc. Jpn. { \bf 74}(2005)136],下至半带宽的$T=0.01$,我们发现没有$T^*$将不良绝缘体与真正的莫特绝缘体分开。
2008-08-05 cond-mat.str-el
Phase evolution of Ce-based heavy-fermion superconductors under compression: a combined first-principle and effective-model study
该研究结合DFT+DMFT与有效模型,揭示压缩下Kondo与RKKY竞争驱动铈基重费米子超导体由反铁磁到超导共存、顺磁超导及Kondo顺磁相的连续演化。
2024-03-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetism trends in doped Ce-Cu intermetallics in the vicinity of quantum criticality: realistic Kondo lattice models based on dynamical mean-field theory
本文用实际电子结构计算和动力学平均场论(DMFT)相结合的方法,描述了典型重费米子化合物CeCu中Au掺杂的$_6$的量子临界点(QCP),并计算了Ce的定域$4f$ -电子.比较了Ce(Cu $_{1-ε}$ Au $_ε$)$_6$与Co掺杂CeCu $_{5}$的磁性趋势,后者位于最早的稀土永磁化合物之一Ce(Co,Cu)$_5$的组成空间的非铁磁性一侧.构造了一个真实的Doniach相图,表明该体系在Ce(Cu $_{1-x}$ Co $_x$)$_5$的$0.2<x<0.4$中跨越了近藤晶格中的一个磁量子临界点.比较了Au掺杂CeCu $_6$和Co掺杂CeCu $_5$,发现后者在QCP附近的扫描区完全覆盖了前者。这些趋势的散装稀土永磁体的矫顽力的影响进行了讨论。
2020-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Energy resolution and discretization artefacts in the numerical renormalization group
本文研究了用数值重整化群(NRG)方法计算量子杂质模型谱函数时能量分辨率的极限。我们表明,过度扩大的错误可以在很大程度上消除,较高的时刻谱和规则满足一个良好的精度,以及位置,高度和宽度的光谱功能很好地再现; NRG近似非常好的光谱重量分布。然而,我们发现,离散化的导带连续,但引入文物。我们提出了一种新的离散化方案,该方案消除了传统方法的带边缘离散化伪影,并显着提高了连续(λ-> 1)极限的收敛性。给出了高能量分辨率谱函数的计算实例。我们详细地跟踪了Anderson杂质模型中随着电子-电子排斥的增加而出现的Kondo共振,以及Anderson-Holstein杂质模型中随着电子-声子耦合的增加而出现的声子侧峰和从自旋近藤效应到电荷近藤效应的转变.我们还计算了哈伯德模型的动力学平均场论(DMFT)的谱函数,证实了精细结构的哈伯德带的存在。
2008-11-05 cond-mat.str-el
Solving multiorbital dynamical mean-field theory using natural orbitals renormalization group
自然轨道重整化群(NORG)是求解多位址和多轨道量子杂质系统零温性质的有效数值方法。在这里,我们实现了NORG作为一个杂质求解动力学平均场论(DMFT)。与精确对角化方法相比,NORG方法可以处理更多的浴位在杂质模型,DMFT映射到一个晶格模型,并可以找到准确的零温松原和低频延迟格林函数。我们在Bethe晶格上的双轨道哈伯德模型上证明了这种方法的有效性,并成功地发现了具有宽带近藤共振峰和窄带两个holon-doublon束缚态激发峰的轨道选择性Mott跃迁.
2022-09-28 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Low-energy interband Kondo bound states in orbital-selective Mott phases
本文研究了轨道选择性Mott相中双轨道Hubbard模型的低能激发,通过DMFT和NORG求解器发现低能激发实为带间类Kondo束缚态而非传统的HD束缚态,为OSMP低能物理提供了新图像。
2025-04-03 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Liouvillian interpolation of the self-energy of cluster dynamical mean-field theories
Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑大学);Rutgers University(罗格斯大学)
本文提出李维拉插值方法,用于改进簇DMFT结果的自能插值,通过插值频率无关的矩阵元以保持因果性并捕捉复杂结构。
2026-10-12 cond-mat.str-el
Cellular Dynamical Mean Field Theory of the Periodic Anderson Model
本文以双格点团簇为基本参考系,发展了三维周期Anderson模型的团簇动力学平均场论。平均场论揭示了Doniach相图的基本特征:一个顺磁费米液态,一个反铁磁液态以及它们之间的转变。与自旋密度波理论相反,这种转变伴随着费米表面各处有效质量的大幅增加和费米表面形状的实质性变化。为了理解的性质和起源的过渡附近的阶段,我们调查的顺磁解决方案的反铁磁状态下,并确定过渡的一个点,其中的$f$电子去耦的导电电子进行轨道选择性莫特过渡。这一点与双杂质近藤模型的量子临界点密切相关。在这种情况下,非局域相关性变得重要,并导致光电子能谱和de Haas-van Alphen频率的显着变化。这种跃迁涉及到从费米能级到其附近的相当大的$f$谱权转移,而不是像单点DMFT那样转移到哈伯德带。
2009-01-18 cond-mat.str-el
Electronic Structure and Correlation Effects in PuCoIn5 as compared to PuCoGa5
自从近十年前发现以来,基于钚的超导体引起了人们的极大兴趣,现在PuCoIn 5中超导性的最新发现进一步加强了这种兴趣。在密度泛函理论(DFT)的框架下,结合动力学平均场论(DMFT)和广义梯度近似(GGA),我们对PuCoIn 5和相关材料PuCoGa 5的电子结构进行了比较研究.总的来说,一个类似的基于GGA的电子结构,包括态密度,能量色散和费米表面拓扑结构,被发现这两种化合物。GGA Pu 5f带在PuCoIn 5中比在PuCoGa 5中更窄,从而有效地减少了前一系统中的Kondo屏蔽,如DMFT计算所示。这种现象是由于PuCoIn 5的晶格膨胀造成的。
2011-06-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Reliability of the one-crossing approximation in describing the Mott transition
我们评估的可靠性的一个交叉近似(OCA)的方法在定量描述的莫特过渡的框架内的动力学平均场论(DMFT)。OCA方法已被应用于与DMFT结合的一些重费米子,锕系元素,过渡金属化合物,和纳米级系统。然而,最近在杂质模型框架内的一些研究指出了OCA的严重缺陷,并对其可靠性提出了质疑。在这里,我们考虑一个单带哈伯德模型的Bethe晶格在有限的温度和比较OCA的结果的数值精确的量子蒙特卡罗(QMC)方法。在粒子-空穴对称情况下,OCA得到的温度-局域排斥U相图与QMC的结果吻合得很好,并且很好地捕捉到了金属-绝缘体相变。然而,我们发现,绝缘体到金属的过渡被转移到更高的值的U,同时,在金属相的相关性显着高估。这种违反直觉的行为是由于同时低估了金属相的近藤尺度和绝缘间隙的大小。我们跟踪低估的绝缘间隙的杂质谱密度的高频扩展的二阶矩。计算系统远离粒子-空穴对称的情况下,也提出和讨论。
2015-06-30 cond-mat.str-el
Kondo scenario of the γ-α phase transition in single crystalline Cerium thin films
面心立方(fcc)铈(Ce)的$γ$相变的物理机制至今仍存在争议。本工作在石墨烯/6 $H$ -SiC(0001)衬底上生长了高质量的fcc-Ce薄膜,并通过XRD和ARPES对其进行了表征。XRD谱表明,在$T_{γ-α}\approx$ 50 K时,$γ$ - $α$发生了明显的相变,与体相金属Ce的$T_{γ-α}$(约140 K)相比,该相变受到来自衬底的应变效应的阻碍.然而,APRES光谱没有显示出任何的$α$ -相出现在表面层从300 K到17 K,这意味着$α$ -相可能形成在我们的Ce薄膜的体层。此外,在80 K的APRES谱中观察到费米能级附近有明显的Kondo凹陷,表明$γ$ -Ce中形成了Kondo单重态.此外,通过DFT+DMFT计算,模拟了电子结构,理论谱函数与实验ARPES谱吻合较好。在$γ$中,自能虚部的低频行为不仅证实了近藤单重态在$T_{\rm KS} \geq 80$ K处出现,而且暗示了它们在较低的特征温度($T_{\rm coh}\sim 40$ K)下由于$f$-$f$电子间的间接RKKY相互作用而成为相干态.此外,理论模拟得到的$T_{\rm coh}$与XRD谱图得到的$T_{γ-α}$接近。这些问题表明近藤方案可能在铈薄膜的$γ$ - $α$相变中起重要作用。
2020-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Obtaining the Spectral Function of Moiré Graphene Heavy-Fermions Using Iterative Perturbation Theory
本文针对扭转双层和三层石墨烯的拓扑重费米子模型发展二阶微扰理论方法,包括DMFT中的迭代微扰理论求解器和Hubbard-I近似解析公式,以高效计算谱函数并支持大范围相图扫描。
2025-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el