Screened Coulomb interactions in metallic alloys: I. Universal screening in the atomic sphere approximation
我们已经使用的局部自洽格林函数（LSGF）方法在超原胞计算中建立分配给原子球的合金成分在金属合金中具有不同的组成和程度的顺序的净电荷的分布。这使我们能够确定的马德隆势能的随机合金在单位点平均场近似，这使得传统的单位点密度泛函理论相干势近似（SS-DFT-CPA）方法实际上相同的超晶胞LSGF方法与单位点局部相互作用区，产生的DFT问题的精确解。我们表明，支配的电荷分布的基本机制是屏蔽的合金成分，使直接库仑相互作用短程的净电荷。在原子球近似中，这种屏蔽似乎几乎与合金成分、晶格间距和晶体结构无关。一个形式主义，它允许一个一致的治疗屏蔽库仑相互作用内的单站点平均场近似的概述。我们还导出了屏蔽库仑相互作用对S2形式和广义微扰方法的贡献。
2002-02-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Screened Coulomb interactions in metallic alloys: II Screening beyond the single-site and atomic sphere approximations
在原子球近似下，不能定量描述具有较大原子尺寸差异的金属合金的总能量的构型部分：至少需要对单电子势和能量的马德隆部分中的多极矩相互作用进行校正。在随机合金的情况下，这种相互作用只能通过提升原子球和单点近似来解释，以便包括由于局部环境效应引起的极化。然而，一个简单的参数化的屏蔽库仑相互作用的普通单网站的方法，包括广义微扰法，仍然是可能的。我们获得了这样的参数化的散装和表面的NiPt合金，这使得人们能够获得定量准确的有效相互作用，在这个系统中。
2002-02-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale capillary freezing of ionic liquids confined between metallic interfaces and the role of electronic screening
室温离子液体（RTIL）作为一类新型的储能材料\cite{Armand2009, Uesugi2013}和主动润滑材料\cite{Palacio2010, Dold2015, Smith2013a}受到了广泛的关注。它们的独特性质来自于强静电相互作用与适当设计的分子结构的竞争，以避免在室温下结晶。然而，它们是不寻常的液体，从根本上挑战了电解质的经典框架。特别地，它们在带电界面处的行为仍然难以捉摸，具有与它们的电化学活性\cite{Kornyshev2014,Merlet2012,Perkin2013,Atkin2009,Rotenberg2015,Endres2012,Bovio2009a,Bovio2009,Yokota2010}相关的非常丰富和奇异的响应。在这项工作中，我们使用石英音叉基于原子力显微镜的纳米流变测量，探讨在纳米约束的RTIL的性质。我们揭示了一个戏剧性的变化RTIL对一个类似固体的相低于阈值厚度，指向毛细管冻结限制。这个阈值厚度被发现是密切相关的金属性质的限制材料，更多的金属表面促进毛细冻结。这种行为的解释理论上的冻结转变的移位，考虑到RTIL润湿的限制表面的电子屏蔽的影响，所描述的简单的Tumas-Fermi方法。我们的研究结果提供了新的观点，其静态和动态内纳米多孔金属结构的限制RTIL的性质具有重要意义。这也表明了通过改变基质的性质以及图案化来调整具有相变R…
2016-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio core-level shifts in metallic alloys
用约束密度泛函总能量计算方法研究了合金形成过程中的芯能级位移和芯-孔屏蔽效应。对于我们的案例研究，有序的金属间化合物合金MgAu，最终状态的影响是必不可少的占实验Mg 1 s的位移，而它们是可以忽略的Au 4f。我们解释的差异，通过分析计算的电荷密度响应的核心孔扰动的筛选。
1996-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Prediction of superconductivity in metallic boron-carbon compounds from 0 to 100 GPa by high-throughput screening
该研究在0–100 GPa下以27种阳离子替换LiB3C中的Li，采用区中心电子-声子耦合高通量筛选并经全布里渊区验证，发现CaB3C等候选材料在中等压力下Tc低于31 K。
2023-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Exchange self-energy and vertex corrections to static screening in the two-dimensional electron gas
University of Maryland（马里兰大学）
该论文解析计算了二维电子气静态屏蔽的交换自能和顶点修正，发现其和有限并重整化Thomas-Fermi波矢，将Kohn扭结变为双侧峰，增强Friedel振荡，并讨论了对Kohn-Luttinger配对的影响。
2026-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Electromigration Force in Metallic Bulk
从Hellmann-Feynman力概念、局域屏蔽概念和线性响应方法的角度讨论了金属系统中迁移原子的电压诱导驱动力。由于力算符在量子力学中有很好的定义，在电迁移的背景下引用赫尔曼-费曼定理似乎只是令人困惑。地方筛选的概念主要是历史价值。所涉及的物理是完全表示在从头局部密度处理的稀合金和实施不需要额外的预防措施，筛选，是典型的凝胶处理。线性响应的方法被证明是一个可靠的指导，在决定两个贡献的驱动力，直接力和风力。结果给出风价电迁移在FCC和BCC金属的数量，计算使用{ \it从头算} KKR-格林函数描述的稀合金。
1998-03-13 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of exchange stiffness constant of half-metallic Heusler alloys Co2MnZ (Z= Si, Al) at finite temperatures: Spin fluctuation-induced effective half metallicity
本研究通过有限温度第一性原理计算，探究半金属赫斯勒合金Co₂MnZ的磁学性质温度依赖性，发现自旋无序诱导的电子结构重整化是Co₂MnAl交换刚度鲁棒性的成因。
2024-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Half-Metallicity in Undoped and Boron Doped Graphene Nanoribbons in Presence of Semi-local Exchange-Correlation Interactions
我们进行密度泛函计算一维锯齿形边缘石墨烯纳米带（ZGNRs）的不同宽度，有和没有边缘掺杂，包括半本地交换相关。我们的研究表明，虽然边缘钝化（氢）ZGNRs的基态更倾向于反铁磁，与硼原子的两个边缘的掺杂稳定系统在铁磁基态。局域和半局域交换关联导致在有限的交叉带电场在边缘钝化ZGNRs的半金属性。然而，具有硼边缘的ZGNR即使在没有电场的情况下也显示出与带宽无关的半金属行为，并且这种性质对于任何电场强度都保持不变，这为自旋电子学的应用开辟了巨大的可能性。
2007-12-26 cond-mat.mtrl-sci
Screening of the Coulomb interaction in Carbon Nanotubes: A First-Principles cRPA study
University of Guilan（吉兰大学）
采用第一性原理cRPA方法研究不同手性碳纳米管中长程库仑相互作用的电子屏蔽，发现屏蔽效率依赖于金属性、手性和能带拓扑，且扶手椅型和锯齿型纳米管屏蔽效率显著不同。
2026-06-11 cond-mat.mtrl-sci
Systematic cRPA study of two-dimensional MA$_2$Z$_4$ materials: From unconventional screening to correlation-driven instabilities
本研究通过约束随机相位近似（cRPA）系统研究60余种MA$_2$Z$_4$单层材料的关联参数与物性，揭示其非常规屏蔽、多种关联驱动不稳定性及特殊等离激元行为，确立其为二维关联物理研究的通用平台。
2025-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effects of nonmagnetic metal additives in metallic antiferromagnets on exchange bias
从结构、磁性和蒙特卡罗模拟的角度研究了金属反铁磁体（AFM）中添加金属杂质对CoFe/IrMn：Cu双层膜交换偏置（EB）的影响.稀释由铜原子的原子力显微镜IrMn的体积引起增强的EB场的温度在5 K和300 K之间。AFM的热释磁磁化强度也随着稀释而增强，定性地显示出与EB场相同的温度依赖性，并且是EB机制的起源。基于Heisenberg模型的蒙特卡罗模拟和与温度相关的未补偿AFM矩很好地证实了实验结果。
2007-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Electrostatic Screening in Nanotubes: A Tubular Response Function Framework
École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）
本文提出了一种管状响应函数框架，用于评估纳米管 confinement 中的静电相互作用，通过精确计算金属碳纳米管的长程电子性质，展示了金属臂chair 碳纳米管的屏蔽特性与理想金属几乎相同，无论电子密度如何，并追溯了这种强屏蔽到电子量子限制和Friedel振荡抑制。
2026-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Asymmetry of modal profiles of dipole-exchange spin waves in thin high-magnetic moment metallic ferromagnetic films
本文从理论上研究了垂直于外加磁场的面内磁化铁磁薄膜中传播的偶极交换自旋波的模式轮廓的不对称性。发现在典型厚度为10-60 nm的大磁矩铁磁金属薄膜中，谱的基模定域在与无交换Damon-Eshbach表面波定域表面相反的表面上。波的这种异常定位不影响微带和共面换能器的自旋波激发的非互易性，但可以在其他类型的实验中检测到。
2012-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic screening using a virtual Thomas-Fermi fluid for predicting wetting and phase transitions of ionic liquids at metal surfaces
提出基于 Thomas-Fermi 形式体系的虚拟流体方法，通过可调屏蔽长度描述不完美金属表面的电子屏蔽，预测离子液体在绝缘至金属条件切换时的润湿转变。
2021-12-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Repairing PBE-Spurious Metallicity for HSE06-Level Screening of 2D Photocatalysts for Green Hydrogen Production
Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research (JNCASR)（印度高级科学研究中心）；Audisankara (Deemed to be University)（奥迪桑卡拉大学）
本研究结合泄漏感知的PBE虚假金属性修复与HSE06-PBE Δ学习，利用XGBoost回归器校正二维材料数据库中的带隙，筛选出符合要求的绿色氢气光催化剂候选物。
2026-09-03 cond-mat.mtrl-sci
Strongly two-dimensional exchange interactions in the in-plane metallic antiferromagnet Fe$_2$As probed by inelastic neutron scattering
为了理解Cu $_2$ Sb结构类型材料中的自旋相互作用，在不同温度和入射中子能量下研究了Fe $_2$ As单晶的非弹性中子散射。实验声子谱与用密度泛函理论（DFT）计算得到的模拟声子谱吻合得很好。将测量的磁振子谱与通过线性自旋波理论获得的模拟磁振子谱进行比较，其中交换耦合常数使用Zhang等人（2013）中的自旋极化相对论Korringa-Kohn-Rostoker方法计算。模拟得到的磁振子谱与实验结果基本一致，但沿$K$方向的能量值被低估。Fe原子之间的交换耦合常数通过拟合实验磁振子谱进行了修正，揭示了比以前报道的更强的最近邻Fe 1-Fe 1交换耦合。尽管声子相互作用具有三维性质，但这种交换耦合的强度几乎比其他交换相互作用高一个数量级。在能量超过60毫电子伏的散射强度的缺乏，使得不受约束的确定的全套交换相互作用困难，这可能是一个根本的挑战，在金属反铁磁体。
2020-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Exchange coupling of a perpendicular ferromagnet to a half-metallic compensated ferrimagnet via a thin hafnium interlayer
一个薄的哈夫里膜被示出作为锰在0.7 nm的厚度的有效的扩散阻挡层，并作为一个有效的交换耦合层的三明治结构与垂直磁各向异性。磁性层是Co $_{20}$ Fe $_{60}$ B $_{20}$和低磁矩亚铁磁体Mn $_2$ Ru $_x$ Ga（MRG）。在MRG的补偿温度下，耦合变号，最薄的Hf中间层的交换能达到0.11 mJm $^{-2}$。钌是在薄膜异质结构中耦合铁磁层的常用金属，由于Ru的相互扩散，不能与零矩半金属MRG一起使用。由于MRG在补偿附近具有较大的矫顽磁力，因此可以作为交换钉扎的有效来源。
2017-05-08 cond-mat.mtrl-sci
Efficient full frequency GW for metals using a multipole approach for the dielectric screening
提出面向金属 GW 计算的多极近似方法，通过优化频率采样并处理带内 q→0 贡献，在多种金属性质计算中达到全频率精度且更高效。
2023-01-05 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of exchange interactions and Curie temperatures of half-metallic ferrimagnetic full Heusler alloys Mn2VZ (Z=Al, Ge)
采用无参数密度泛函理论计算了半金属亚铁磁全Heusler合金Mn 2 VZ（Z=Al，Ge）的原子间交换作用和居里温度.为了计算原子间的交换作用，我们采用了冻结磁振子方法。在平均场近似下，通过求解多子晶格系统的矩阵方程，计算了经典海森堡哈密顿量的居里温度。我们的计算表明，虽然一个大的磁矩进行的Mn原子，竞争的铁磁（内部亚晶格）和反铁磁（内部亚晶格）Mn-Mn相互作用在Mn 2 VAl几乎相互抵消的平均场所经历的Mn原子。在Mn_2VGe中，主要的Mn-Mn交换作用是反铁磁的。在这两种化合物的Mn子系统的铁磁性是有利的强反铁磁Mn-V相互作用。Mn_2VAl的居里温度与实验值符合较好。对于Mn 2 VGe，没有可用的实验信息，我们的计算是预测。
2005-04-26 cond-mat.mtrl-sci
The exchange coupling and spin waves in metallic magnets: removal of the long-wave approximation
一个众所周知的磁化率和有效交换参数之间的连接进行了分析。结果表明，目前所有的计算方案使用长波近似，这是只适合于本地化的时刻系统。在实空间和正则空间中导出了相应的小度参数。本文将一般的“逆磁化率”方法与多次散射理论结合起来，应用于元素金属Fe、Ni和Gd的研究。结果表明，该方法显着改善了最近的原子之间的交换耦合，自旋波谱在大波矢的巡游自由度在金属磁体的描述。这种方法的一致使用导致磁短程序效应的正确描述。
2003-04-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
New Mechanism for Strongly Bound Excitons in Gapless Two-Dimensional Structures
常识认为，束缚激子不能在高维（d>1）金属结构中形成，因为它们具有压倒性的屏蔽和不可避免的与附近连续带的共振。引人注目的是，我们在这里说明，这种普遍的假设是不完全正确的。一个被忽视的关键因素是阻碍共振形成的可行的退相干。作为这种一般机制的一个例子，我们专注于实验相关的材料和预测束缚激子在扭曲的双层石墨烯，这是一个二维的无隙结构，表现出金属屏蔽。第一性原理模拟计算的结合能是惊人的大。低能有效模型表明，这些束缚态是由两个子带共振激子之间独特的破坏性相干产生的。特别是，这种破坏性的相干效应对屏蔽和维度不敏感，因此可以作为在各种金属结构中产生束缚激子的一般机制而存在，为基于金属结构的激子应用打开了大门。
2014-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exact Electrostatic Theory of Fermi-Energy Response at Metallic Interfaces
Physicochimie des Électrolytes et Nanosystèmes Interfaciaux, Sorbonne Université, CNRS（电解质与界面纳米系统物理化学，索邦大学，法国国家科学研究中心）
该研究通过有限电场计算Fukui函数，建立了金属界面处静电屏蔽与费米能变化的精确局部理论，实现了亚毫电子伏特精度的费米能位移计算。
2026-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Effects of Screening on Propagation of Graphene Surface Plasmons
电磁场与二维薄片中的载流子紧密结合，即表面等离子体激元，被作为设备一部分的金属板屏蔽。结果表明，对于外延石墨烯，表面等离子体激元的传播速度被抑制显着通过由界面态的电子电荷的部分屏蔽。基于屏蔽库仑相互作用确定的电子寿命的分析计算，我们表明屏蔽效应给出的结果与最近的实验结果一致。
2014-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exchange interactions and temperature dependence of the magnetization in half--metallic Heusler alloys
本文采用第一性原理计算结合冻结磁振子近似研究了半金属Heusler合金中的交换相互作用。居里温度估计内的平均场（MF）和随机相位近似（RPA）的方法。对于半Heusler合金NiMnSb和CoMnSb，主要的相互作用是在最近的Mn原子之间。在这种情况下，MF和RPA的估计有很大的不同。RPA方法提供了更好的协议与实验。在全赫斯勒合金Co $_2$ MnSi和Co $_2$ CrAl的情况下，交换相互作用更为复杂，其中主要的影响是Mn（Cr）和Co原子之间以及不同亚晶格处的Co原子之间的亚晶格间相互作用。对于这些化合物，我们发现MF和RPA都给出了非常接近的居里温度值，稍微低估了实验量。我们研究了晶格压缩对磁性的影响。的磁化强度的温度依赖性计算使用RPA方法在量子力学和经典的方法。
2005-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Magnetocrystalline anisotropy and exchange probed by high-field anomalous Hall effect in fully-compensated half-metallic Mn2RuxGa thin films
研究了半金属亚铁磁体Mn $_2$ Ru $_x$ Ga的薄膜在高达58 T的脉冲磁场中的磁输运特性。在155 K的补偿温度范围内，观察到了非零的霍尔信号，在此温度范围内，净磁矩严格为零，反常霍尔电导率为6673 $Ω^{-1}.m^{-1}$，反常霍尔电导率超过9 T.分子场模型被用来确定内部和内部的子晶格交换常数和自旋翻转过渡，我们推断的电活性子晶格的各向异性为216 kJ/m $^3$和预测的磁共振频率。交换和各向异性是可比的，并且难磁化轴施加的磁场导致磁矩从它们的共线基态倾斜。我们的分析适用于共线亚铁磁半金属系统。
2018-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Importance of bond exchange in MnC structural stability and half-metallic ferromagnetism: a comprehensive density functional benchmark study
本研究通过密度泛函计算探讨MnC结构稳定性和半金属铁磁性中键交换的作用，发现不同泛函对预测基态结构及磁性特性有显著影响，可能为自旋电子材料提供新方向。
2025-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Above-room-temperature ferromagnetism in half-metallic Heusler compounds NiCrP, NiCrSe, NiCrTe and NiVAs: A first-principles study
本文研究了半金属Heusler化合物NiCrZ（Z=P，Se，Te）和NiVAs的原子间交换作用和居里温度。研究是在密度泛函理论的框架内进行的。交换参数的计算是基于冻结磁振子方法。结果表明，NiCrZ中的交换相互作用强烈地依赖于Z成分。居里温度Tc是在平均场和随机相位近似下计算的。两种估计之间的差异与交换相互作用的性质有关。所有四个系统的预测居里温度都大大高于室温。讨论了半金属度与居里温度的关系。高自旋极化的载流子和高居里温度的组合使这些Heusler合金成为自旋电子学应用的有趣候选者。
2005-05-11 cond-mat.mtrl-sci
Permanent polarization of small metallic particles
金属纳米颗粒中的电荷密度由于各种不均匀性而波动。虽然在大部分这些波动通过托马斯-费米屏蔽补偿，剩余的表面电荷产生永久的电偶极矩。我们发现，这种偶极矩与颗粒大小线性增加，并强烈波动，从粒子到粒子
2007-07-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon-induced renormalization of exchange interactions in metallic two-dimensional magnets
本研究提出电子-声子耦合介导的自旋-晶格相互作用理论，揭示其对二维金属磁体交换相互作用的温度依赖抑制效应，在Fe$_3$GeTe$_2$中验证了磁振子软化及约10%的居里温度降低，为强耦合或非平衡声子体系的效应增强提供预期。
2024-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exchange-correlation corrections for electronic properties of half-metallic Co$_2$FeSi and nonmagnetic semiconductor CoFeTiAl
我们考虑了两种钴基全Heusler化合物CoFeTiAl和Co $_2$ FeSi，库仑相关效应对它们起着重要的作用。由于标准的GGA方案不能提供费米能级附近的电子性质的精确描述，我们使用一个元GGA功能能够改善CoFeTiAl和Co $_2$ FeSi的电子性质的描述。特别是，我们发现一个更好的协议与实验的磁矩和能带隙。此外，我们的计算表明，压力增强的绝缘性能的Co $_2$ FeSi和CoTiFeAl。
2020-05-07 cond-mat.mtrl-sci
Improved half-metallic ferromagnetism of transition-metal pnictides and chalcogenides calculated with a modified Becke-Johnson exchange potential
我们使用密度泛函理论（DFT）方法与改进的贝克-约翰逊交换加局域密度近似（LDA）相关势（mBJLDA）[半局域，轨道无关，产生准确的半导体带隙。参见F. Tran和P. Blaha，Phys. Rev. Lett. 102，226401（2009）]以研究类似于半导体的锌过渡金属（TM）磷属元素化物和硫属元素化物的电子结构。结果表明，在费米能级附近的TM d- t_{2g}宽带没有明显的变化，但使占据的少数自旋p带降低0.25~0.35 eV，费米能级上的空（或几乎空）少数自旋e_g带升高0.33~0.73 eV.因此，mBJLDA，没有原子依赖的参数，使锌锰砷成为一个真正的半金属（HM）铁磁体的HM间隙（关键参数）0.318 eV，与实验一致。对于ZnSb、CrAs、CrSb、CrSe和CrTe，HM带隙比LDA和广义梯度近似结果增大了19~56%.改进的HM铁磁性可以根据mBJLDA增强的自旋交换分裂来理解。
2010-09-10 cond-mat.mtrl-sci
Role of the exchange and correlation potential into calculating the x-ray absorption spectra of half-metallic alloys: the case of Mn and Cu K-edge XANES in Cu$_2$MnM (M = Al, Sn, In) Heusler alloys
本文对几种Cu $_2$ MnM（M= Al，Sn，In）Heusler合金的Cu和Mn K边的X射线吸收近边结构谱进行了理论研究。结果表明，{ \it ab-initio}单道多重散射计算能够再现实验光谱。此外，提出了一个广泛的讨论有关的作用，需要再现这些半金属合金的实验数据的终态电位。特别是，集群的大小和在复制所有的实验XANES功能所需的交换和相关潜力的影响进行了讨论。
2011-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
A Unified Dielectric-Dependent Hybrid Functional for Accurate Band Gaps across Dimensions
Nicolaus Copernicus University in Toruń（托伦哥白尼大学）；Paderborn University（帕德博恩大学）；Indian Institute of Technology, Hyderabad（海德拉巴印度理工学院）；National Institute of Science Education and Research（国家科学教育与研究机构）
提出几何无关的介电响应，自洽构建非经验屏蔽介电依赖杂化泛函，在100种体相、低维和混合维度材料中达到近GW精度，揭示屏蔽-交换-带隙关系。
2026-06-16 cond-mat.mtrl-sci
Density Functional Theory screening of gas-treatment strategies for stabilization of high energy-density lithium metal anodes
为了探索分子气体处理新切割锂箔在高能量密度锂阳极非电解质钝化中的潜力，采用密度泛函理论（DFT）研究了分子气体在金属锂表面的分解.结合密度泛函几何优化和分子动力学，研究了大气（N2，O2，CO2）和有害气体（F2，SO2）在Li（bcc）（100），（110）和（111）表面上的分解对相对表面能，功函数以及电子和弹性性质的影响.模拟表明，暴露于不同的分子气体可以用来诱导和控制金属Li表面的重建和钝化系统的功函数的实质性变化（超过1 eV）。与形成金属吸附层的其他考虑的气体相反，对于剂量<= 1单层，SO2处理在形成绝缘钝化层方面是最有效的。大量的Li->吸附质电荷转移和吸附层弛豫产生界面的显著弹性硬化，其中氮处理的吸附层显示出最小的变化。
2015-05-29 cond-mat.mtrl-sci
Hubbard U and Hund's Exchange J in Transition Metal Oxides: Screening vs. Localization Trends from Constrained Random Phase Approximation
在这项工作中，我们解决的问题，计算的局部有效库仑相互作用矩阵的材料与强电子库仑相互作用的第一性原理。为此，我们实现了约束随机相位近似（cRPA）到密度泛函代码内的线性增广平面波（LAPW）的框架。我们将我们的方法应用于3D和4D的早期过渡金属氧化物SrMO 3（M=V，Cr，Mn）和（M=Nb，Mo，Tc）在其顺磁相。对于这些系统，我们明确评估了两个物理动机的低能哈密顿量之间的差异：第一个是三轨道模型，只包括t2 g状态，这是经常用于早期过渡金属氧化物。第二种选择是这样一种模型，其中金属d-和氧p-态都保留在Wannier函数的构造中，但哈伯德相互作用仅应用于d-态（“d-dp哈密顿量”）。有趣的是，对于给定的化合物，U和J都取决于模型的选择，因此它们在这些化合物家族中的趋势也是如此。在3d钙钛矿系列SrMO 3中，由于更有效的屏蔽，t2 g哈密顿量中的有效库仑相互作用沿着系列减小。相反的-一般预期-趋势，增加相互作用与增加原子序数，然而，恢复在更本地化的“d-dp哈密顿量”。在层状4d钙钛矿系列Sr 2 MO 4（M=Mo，Tc，Ru，Rh）中建立了类似的结论。与它们的等电子和同构的3d类似物相比，4d 113钙钛矿氧化物SrMO 3（M=Nb，Mo，Tc）表现出较弱的屏蔽效应。有趣的是，当构造t2 g模型时，这导致4d壳上的U比3d壳上的U大得多。
2012-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Superconducting coherence boosted by outer-layer metallic screening in multilayered cuprates
本研究利用ARPES研究两种多层铜氧化物，发现仅内层超导、外层保持金属性的独特现象，证实外层金属屏蔽可提升超导相干性，引入屏蔽度新参数为超导与赝能隙研究提供新平台。
2025-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
First-Principles Study of Structural Transition in LiNiO2 and High Throughput Screening for Long Life Battery
在此，我们进行了从头筛选，以确定最佳掺杂的LiNiO 2，以实现改善的循环性能的锂离子电池。层间相互作用，占主导地位的c-轴收缩和整体性能被捕获良好的密度泛函理论使用范德华交换相关泛函。筛选表明，Nb掺杂是有希望的，以改善循环性能。为了提取定性推理，我们以材料信息学的方式进行了数据分析，以获得合理的回归，从而重现所获得的结果。LASSO分析表明，放电状态下的层间电荷密度是影响循环性能的主要因素。
2019-04-02 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical Investigation of Structural, Electronic Properties and Half-Metallic Ferromagnetism in Ti doped CaS
本论文研究了钛原子取代CaS岩盐结构中的钙原子后的结构、电子和磁性特征，以探索新型稀磁半导体化合物。计算采用基于自旋极化密度泛函理论的全势线性缀加平面波（FP-LAPW）方法，并在WIEN 2k程序中实现.广义梯度近似和Tran-Balaha修正的Becke-Johnson交换势。Ti掺杂CaS铁磁态的稳定性由优化结构释放的总能量和缺陷形成能提供。用经典的Heisenberg模型估算了这些化合物的居里温度。结果表明，室温铁磁性是在低浓度下实现的。所研究的材料表现出半金属铁磁行为。半金属带隙（GHM）是自旋电子学应用中需要考虑的极其重要的因素。杂质的引入使少子自旋带隙中的3d Ti态展宽，使GHM值显著降低。此外，为了评估交换分裂过程的影响，预测了pd交换分裂和交换常数。
2022-02-15 cond-mat.mtrl-sci
Emerging kinetic-exchange for the enhanced metallic ferromagnetism in CrGeTe$_3$ under pressure
本研究通过理论分析CrGeTe$_3$在压力下的电子结构演化，提出电子关联减弱和$d$-$p$杂化增强驱动了其从半导体到金属铁磁性的转变，揭示了金属性在动力学交换和Stoner不稳定性中的双重作用。
2025-07-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Complex exchange mechanism driven ferromagnetism in half-metallic Heusler Co$_{2}$TiGe: Evidence from critical behavior
研究了半金属全Heusler Co $_2$ TiGe中与磁相变有关的临界现象。该化合物在居里温度$T_{C}$ =371.5 K时发生连续的铁磁-顺磁相变。在$T_{c}$附近的磁化等温线的分析，按照改进的Arrott图方法，Kouvel-Fisher技术，和临界等温线图，产生渐近临界指数$β$ =0.495，$γ$ =1.324，和$δ$ =3.67。用Widom标度关系和标度状态方程进一步验证了所得指数的自洽性和可靠性。临界指数$β$的类平均场值表明交换相互作用的长程性质，而临界指数$γ$和$δ$的值则意味着相当大的临界自旋涨落。Co $_{2}$ TiGe在磁不均匀性存在下的半金属巡游特性可能导致临界指数从三维海森堡值（$β$ =0.369，$γ$ =1.38和$δ$ =4.8）向平均场值（$β$ =0.5，$γ$ =1和$δ$ =3）的强烈偏离。结果表明，交换耦合的复杂性质，稳定的长程铁磁有序系统中，并与早期的理论研究的交换机制在Co $_2$ TiGe。
2019-03-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of Half-Metallic Double Perovskites I: Double Exchange Mechanism
双钙钛矿材料\SFMO具有远高于室温的具有100%自旋极化的半金属基态和亚铁磁性\Tc $\simeq 420$ K的罕见且理想的组合。在这篇由两部分组成的论文中，我们对半金属双钙钛矿的磁性和电子性质进行了全面的理论研究。在本文中，我们提出了精确的对角化计算的“快”的Mo电子度耦合到“慢”的Fe核自旋涨落处理的经典Monte Carlo技术。从自旋分辨态密度的温度依赖性，我们表明，在化学势的电子极化成正比的磁化强度作为温度的函数。我们还考虑了无序的影响，并表明，过量的Fe离开的基态半金属，而反位无序大大降低了极化。在题为“半金属双钙钛矿理论II：有效自旋哈密顿量和无序效应”的配套文件中，我们推导出一个有效的经典自旋哈密顿量，为理解包括无序效应在内的半金属双钙钛矿的磁性提供了一个新的框架。我们的结果的自旋极化温度和无序的依赖性有重要的意义自旋电子学。
2013-04-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Enhanced Screening in Chemically Functionalized Graphene
共振散射体如氢吸附原子可以强烈地增强石墨烯中的低能量密度态。在这里，我们研究这些杂质对电子屏蔽的影响。我们发现了一个双面的行为：Kubo公式计算揭示了一个增加的介电函数$\varepsilon$后创建的midgap状态，但没有金属发散的静态$\varepsilon$在小动量转移$q\to 0$。这种不良的金属行为也表现在动态极化函数中，并且可以通过电子能量损失谱直接测量。一个新的长度尺度$l_c$出现，超过它的屏蔽被抑制，我们确定与安德森局域化长度。
2012-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Metallic state in the vicinity of molecular orbital crystallization in the d$^1$ thiospinel ZnTi$_2$S$_4$ prepared via a reductive ion-exchange reaction
采用低温离子交换法合成了一种新型的钛基硫尖晶石ZnTi 2S 4。ZnTi_2S_4显示出金属基态的特征，这由传导电子在热容量和保利样顺磁磁化率中的贡献证明。这些观察结果与类似的Ti 3 +-基尖晶石MgTi 2 O 4的电子状态形成对比，其表现出与分子轨道结晶（MOC）相关的金属-绝缘体转变。此外，ZnTi 2S 4的磁化率显示出赝隙状行为，由磁化率在110 K附近的巨大峰值指示，可能源自MOC波动。MgTi_2O_4和ZnTi_2S_4电子态差异的原因可能是由于Ti 3d和p轨道（O：2 p和S：3 p）之间重叠的幅度不同。在绝缘体-金属转变附近存在MOC态可能表明MOC中巡回的重要性。
2021-07-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Damping and Anti-Damping Phenomena in Metallic Antiferromagnets: An ab-initio Study
利用第一性原理研究了金属体系[MnX（X=Ir，Pt，Pd，Rh）和FeRh]在外电场作用下的反铁磁共振（AFMR）现象.我们表明，AFMR线宽可以分为相对论分量起源于共线AFM子系统和晶体之间的角动量转移通过自旋轨道耦合（SOC），和交换分量，起源于两个亚晶格之间的自旋交换。计算结果表明，后者的组成部分变得显着的低温制度。此外，我们目前的结果，电流引起的intersublattice扭矩可以分为类场（FL）和类阻尼（DL）的组件，影响intersublattice交换耦合和AFMR线宽，分别。
2018-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonconventional screening of Coulomb interaction in two-dimensional semiconductors and metals: A comprehensive cRPA study of MX2 (M=Mo, W, Nb, Ta; X=S, Se, Te)
该研究利用第一性原理与cRPA系统计算MX2三种相的d电子库仑参数，揭示短程强屏蔽、长程仍显著的非常规机制，并支持CDW体系的强关联Mott相。
2024-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
