Strain-induced insulator-to-metal transition in LaTiO3 within DFT+DMFT
结合密度泛函理论和动力学平均场论(DFT+DMFT)的计算结果表明,莫特绝缘体LaTiO 3在约-2%的压缩外延应变下发生了绝缘体-金属转变.这种转变是由应变引起的变化,在晶体场分裂之间的Ti t2 g轨道,这又是密切相关的集体倾斜和旋转的氧八面体的正交畸变Pbnm钙钛矿结构。因此,对底层晶体结构的准确处理对于正确描述所观察到的金属-绝缘体转变至关重要。我们的理论结果与最近的实验观察是一致的,并表明,金属行为的异质结构,否则绝缘材料也可以出现从真正的界面效应以外的机制。
2014-04-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Forces for Structural Optimizations in Correlated Materials within DFT+Embedded DMFT Functional Approach
在密度泛函理论和嵌入式动力学平均场论的结合下,我们实现了自由能泛函对原子位移的导数,即所谓的力。我们表明,结合数值精确的量子蒙特卡罗(MC)杂质求解器,MC噪声抵消到很大程度上,使该方法可以非常有效地用于相关电子材料的结构优化。作为该方法的一个应用,我们展示了如何加强FeSe超导体中的涨落矩导致的阴离子高度的大幅增加,因此,一个非常大的有效质量,也很强的轨道分化。
2016-02-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
On the effect of charge self-consistency in DFT+DMFT calculations for complex transition metal oxides
我们调查的电荷自洽性(CSC)在密度泛函理论加上动力学平均场论(DFT+DMFT)计算的效果相比,更简单的“一次性”计算的材料,相互作用的影响,导致一个强大的重新分配的电子电荷之间的不同轨道或不同的网站。我们专注于两个系统接近的金属-绝缘体过渡,CSC的重要性目前还没有很好地理解。具体来说,我们分析了相关金属CaVO $_3$中的应变相关轨道极化和稀土镍酸盐LuNiO $_3$中的自发电子电荷极化。在这两种情况下,我们发现,CSC治疗减少了电荷重新分配相比,更便宜的一次计算。然而,尽管CaVO $_3$中的MIT由于降低的轨道极化而仅略微偏移,但LuNiO $_3$中的MIT上的位点极化的效果更微妙。此外,我们强调的双重计数校正CSC计算中包含不同的不等价网站的作用。
2020-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Redox Chemistry of LiCoO$_2$, LiNiO$_2$, and LiNi$_{1/3}$Mn$_{1/3}$Co$_{1/3}$O$_2$ Cathodes: Deduced via XPS, DFT+DMFT, and Charge Transfer Multiplet Simulations
本研究结合XPS、DFT+DMFT计算与CTM模拟,探究三种锂过渡金属氧化物正极中轨道杂化随锂脱嵌的演化,揭示电子转移不符合刚性带模型,并提出过渡金属2p XPS卫星峰强度可作为氧化还原化学的有效指标,为电池材料设计提供基础。
2025-10-03 cond-mat.mtrl-sci
Finite-temperature adiabatic-connection reduced density-matrix functional theory: a unified framework for i-DMFT and TAO-DFT
Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);Department of Applied Physics, Nanjing University of Science and Technology(南京理工大学应用物理系)
本文提出FT-AC-RDMFT这一统一框架,将i-DMFT与TAO-DFT关联,数值计算验证其能改善化学键断裂描述,还可修正V₂O₃的LDA体模量高估问题。
2026-10-14 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Influence of quantum confinement and strain on orbital polarization of four-layer LaNiO$_3$ superlattices: a DFT+DMFT study
涉及过渡金属氧化物的原子精确超晶格提供了一个独特的机会,利用应变(通过选择子态调制)和量子限制(通过层厚度控制)来设计相关电子物理。在这里,我们使用密度泛函理论和动力学平均场论(DFT+DMFT)的组合来研究应变LaNiO $_3$ /LaAlO $_3$超晶格中的Ni E $_g$ $d$ -轨道极化,该超晶格由四层名义上的金属NiO $_2$和四层绝缘的AlO $_2$由LaO层分隔。层分辨的轨道极化计算作为应变的函数,并分析在结构,量子限制,和相关效应。应变的影响是确定从依赖的结果上的镍-O键长比和八面体旋转角;量子限制的研究相比,具有类似程度的应变散装计算;相关效应推断不同的相互作用参数在我们的DFT+DMFT计算。计算出的轨道极化对超晶格中应变的依赖性与最近的X射线吸收光谱和共振反射数据定性一致。然而,有趣的细节差异之间的理论和实验。在拉伸应变下,两个不等价的Ni离子显示类似于应变体LaNiO $_3$的计算和实验中观察到的轨道极化。压缩应变产生了更大的依赖于Ni的位置上的轨道极化,甚至内Ni层表现出不同的轨道极化应变体LaNiO $_3$的计算。
2016-02-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Learning and retrieval for warm-starting charge-self-consistent DFT+DMFT
Rutgers University(罗格斯大学)
本文提出了一种基于物理约束的机器学习预热方法,用于电荷自洽的DFT+DMFT计算,通过预测局部自能和费米能的紧凑实值表示,提高了铁、FeO和NiO等材料的DMFT迭代效率,从而在核心条件下确定铁的熔化曲线。
2026-08-28 cond-mat.mtrl-sci physics.geo-ph
Delocalized polaron and Burstein-Moss shift induced by Li in $α$-$\textrm{V}_{2}\textrm{O}_{5}$: DFT+DMFT study
本研究利用 DFT+DMFT 方法探究了 Li 掺杂 V$_2$O$_5$ 的电子性质,发现其准确预测了极化子机制与 Burstein-Moss 位移,证明该方法能真实描述强关联材料。
2023-11-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Single-site DFT+DMFT for vanadium dioxide using bond-centered orbitals
本文采用键中心轨道作为关联子空间的单点DFT+DMFT方法研究VO₂,以较低计算成本探究结构二聚化与电子关联的相互作用,为金属-绝缘体转变的长期讨论提供互补视角。
2024-02-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Origin of the orbital polarization of Co$^{2+}$ in La$_2$CoTiO$_6$ and (LaCoO$_3$)$_1$+(LaTiO$_3$)$_1$ : a DFT+$U$ and DMFT study
定域轨道的不均匀电子占据(轨道极化),以及相关的对称性和简并性的降低,在过渡金属氧化物的性质中起着重要作用。在这里,我们系统地研究了潜在的起源的轨道极化,作为范例的3 $d$流形的Co $^{2+}$在各种自旋,轨道和结构相的双钙钛矿La $_2$ CoTiO $_6$和(001)超晶格(LaCoO $_3$)$_1$ +(LaTiO $_3$)$_1$系统。超晶格是特别感兴趣的,由于大的实验观察到的轨道极化的钴阳离子。基于第一性原理的计算,我们发现,强大的和可观察的轨道极化需要通过晶格结构的对称性约化,本地电子相互作用的作用是大大提高轨道极化。
2021-01-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interfacial doping in LaVO$_3$/SrVO$_3$ multilayers from DFT+DMFT
通过在多层几何结构中插入几层相关金属SrVO $_3$,研究了莫特绝缘体LaVO $_3$的空间掺杂效应.使用密度泛函理论与动态平均场论相结合,我们表明,这导致了一个几何限制和强大的金属层,稳定的金属性SrVO $_3$,即使在层的限制,抑制潜在的维数引起的金属-绝缘体转变。对于一个较厚的SrVO $_3$层,我们发现一个连续的过渡的结构和电子性质跨越两种材料之间的界面,与本体属性重建的长度尺度上的2-3个单元电池远离界面。我们表明,沿生长方向施加的应变调制可以导致在化学对称界面的不对称电荷重建。然而,我们发现,这种影响是相当弱的,这意味着分数占用,从而金属丰度,持续在接口。
2022-12-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic structure and magnetism in UGa2: DFT+DMFT approach
关于铀5f电子在铁磁化合物UGa 2中是否更接近局域化或巡回的争论尚未完全解决。实验测得的磁矩很大,约为3个玻尔磁子,表明5f电子的局域化特征。与此同时,人们可以在各种光谱观测中识别出巡回和局部行为的迹象。采用局部交换相关泛函的能带理论偏向于巡游5f态,严重低估了矩。使用特定材料的动力学平均场论(DMFT),我们探讨如何更近似的描述电子-电子相关改善图片。我们提出了两种变体的理论:无论是从自旋限制(LDA)或自旋极化(LSDA)能带结构。结果表明,只要选择适当的自旋极化双计数修正,保持铀6d和5f电子之间的交换作用,L(S)DA + DMFT方法就能精确地描述UGa 2的磁矩.我们讨论了计算的电子结构的光电发射实验,并显示如何减少索末菲系数的电子比热的相关性,通过移动5f状态稍微远离费米能级。
2021-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Influence of ligand field and correlation on the electronic structure of NiO and CoO from DFT+DMFT calculations
Fraunhofer IWM(弗劳恩霍夫应用研究促进协会IWM研究所);Ruhr-Universität Bochum(波鸿鲁尔大学);Freiburg Materials Research Center (FMF), University of Freiburg(弗赖堡大学弗赖堡材料研究中心)
本研究采用DFT+sicDMFT方法,系统分析了配体场和关联强度对NiO和CoO电子结构的影响,发现该方法能高效获得接近实验的谱函数和带隙。
2026-09-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multilayer engineering of CaVO$_3$ thin films with SrTiO$_3$ and LaAlO$_3$ from DFT+DMFT
本文采用密度泛函理论结合动力学平均场理论(DFT+DMFT)研究了关联金属CaVO $_3$薄膜与两种典型衬底材料SrTiO $_3$和LaAlO $_3$之间的界面效应。我们发现,CaVO $_3$ /SrTiO $_3$界面上的CaVO $_3$薄膜只有一个边际的影响,与占主导地位的效果是(bulklike)的外延应变所施加的大晶格失配,使CaVO $_3$膜绝缘由于增强的轨道极化与强的水平分裂之间的t $_{\mathrm{2g}}$轨道。相反,在极性CaVO $_3$ /LaAlO $_3$界面处,界面的存在可以对薄膜性质具有巨大影响,这取决于特定界面终止以及由多层几何形状施加的特定边界条件。我们比较了三种不同的方法来模拟相关的金属CaVO $_3$和带绝缘体LaAlO $_3$,这都施加了一组不同的(静电)边界条件的电子结构之间的接口。从我们的计算得到的光谱特性揭示了强烈的影响的超晶胞几何形状,从散装高度掺杂和结构扭曲的阶段,表明通过多层工程的界面特性的潜在可调性。
2020-05-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exchange interactions in iron and nickel: DFT+DMFT study in paramagnetic phase
本文提出基于轨道求和磁化率逆矩阵的 DFT+DMFT 一般方法计算顺磁相双线性交换相互作用,并在铁、镍及居里温度附近自旋波色散上获得与实验相符的结果。
2023-06-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unraveling effects of electron correlation in two-dimensional Fe$_{n}$GeTe$_{2}$ (n=3, 4, 5) by dynamical mean field theory
Fe $_{n}$ GeTe $_{2}$系统是一种新发现的二维范德华材料,在室温下具有磁性。属于Fe $_{n}$ GeTe $_{2}$类的子系统是特殊的,因为它们表现出位置相关的磁性行为。本文采用第一性原理计算对Fe $_{n}$ GeTe $_{2}$($n$ = 3,4,5)(FGT)体系的磁性和电子关联效应进行了临界评价.已经使用了三种不同的从头算方法,即,i)标准密度泛函理论(DFT),ii)结合静态电子相关(DFT+U)和iii)包括动态电子相关效应(DFT+DMFT)。我们的结果表明,DFT+DMFT是最准确的技术,正确地再现磁相互作用和实验观察到的转变温度。由于DFT+U方法得到的结构参数、磁矩和交换相互作用值不准确,因此该方法不适用于FGT族。这类材料的磁性的正确测定是重要的,因为它们是有前途的候选人在室温下的自旋输运和自旋电子学应用。
2022-12-16 cond-mat.mtrl-sci
Stability and diffusion of oxygen vacancies in LaNiO$_3$: a DMFT study
West Virginia University(西弗吉尼亚大学);University of Illinois at Chicago(伊利诺伊大学芝加哥分校)
本文利用DMFT研究LaNiO$_3$中氧空位对金属-绝缘体转变的影响,揭示了量子涨落对能垒高度的影响。
2022-12-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
TRIQS/DFTTools: A TRIQS application for ab initio calculations of correlated materials
我们提出了TRIQS/DFTTools包,一个应用程序的基础上TRIQS库,连接这个工具箱,以现实的材料计算的基础上密度泛函理论(DFT)。特别是,TRIQS/DFTTools与TRIQS一起允许DFT加动态平均场论(DMFT)计算的有效实施。它提供了工具和方法来构造Wannier函数,并在此基础上执行DMFT自洽循环。后处理工具,如能带结构绘图或计算输运特性也被实现。该封装提供了一个与Wien 2k能带结构代码的完全充电自一致接口,以及一个通用接口,允许将TRIQS/DFT Tools与各种DFT代码一起使用。它在GNU通用公共许可证(GPL v3)下发布。
2016-03-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Computing total energies in complex materials using charge self-consistent DFT+DMFT
我们已经制定和实施了一个完全的电荷自洽的密度泛函理论加上动态平均场论的方法,使一个有效的计算现实的相关电子系统的总能量。计算的密度泛函部分使用投影仪增强波方法中的平面波基组,从而能够研究具有大型复杂单位单元的系统。计算的动力学平均场部分使用最大局部化Wannier函数来制定,从而能够方便地实现,该实现独立于计算的密度函数部分中使用的基组。证明了使用正确的重复计算项的重要性。一个广义形式的标准的双重计数校正,我们称之为$U^\prime$形式,详细描述和使用。为了比较,密度泛函加U方法在相同的框架内实现,包括广义双重计数。通过计算稀土镍酸钙钛矿的金属-绝缘体和结构相图作为施加的压力和A位稀土离子的函数,验证了形式主义。密度泛函加动力学平均场的计算结果与实验结果一致。的密度泛函加U方法被证明是严重高估的趋势键的结晶和绝缘行为。
2014-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Towards a unified first-principles-based description of VO$_2$ using DFT+DMFT with bond-centered orbitals
ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院)
本文通过DFT+DMFT方法结合键中心轨道基组,研究VO₂的全结构相空间,揭示M2相中两种不同钒链的绝缘态及其相变机制,阐明T相的电子特性及畸变对Mott绝缘态的影响。
2026-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The failure of DFT-based computations for a stepped-substrate-supported correlated Co wire
密度泛函理论(DFT)在预测凝聚态系统的物理性质,特别是结构方面取得了巨大的成功。然而,在这里,我们表明,DFT定性地预测二聚体结构相的单原子Co线,是自组装的邻位,即阶梯,Cu(111)基板上。为了阐明这种失败的性质,我们计算了能量的一个铜表面上的Co链,步骤,缺口,并嵌入在散装。结果表明,增加Co配位会抑制二聚化,这表明DFT对Co在Cu台阶上的失败是由于过度杂化引起的,这既削弱了驱动二聚化的铁磁相关性,又增加了反对二聚化的键合。此外,我们表明,包括通过DFT+U或DFT+DMFT的本地相互作用不恢复的步骤衬底支持的线的二聚,虽然Co线在DFT+DMFT的隔离真空的情况下二聚。该系统可以作为未来电子结构方法的基准。
2013-12-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
DFT+DMFT investigation of the magnetic phase transition in the itinerant ferromagnet Fe$_{3}$GaTe$_{2}$
本研究利用DFT+DMFT强关联计算,揭示了Fe$_{3}$GaTe$_{2}$中多体相互作用驱动的准粒子平带通过正反馈机制增强磁稳定性,并指出费米能级附近可调平带是实现高居里温度与强磁各向异性的关键,为下一代自旋电子器件提供新路径。
2025-03-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge self-consistent electronic structure calculations with dynamical mean-field theory using Quantum ESPRESSO, Wannier90 and TRIQS
我们提出了一个全电荷自洽的实施动力学平均场论(DMFT)结合密度泛函理论(DFT)的电子结构计算的材料具有强的电子相关。该实现使用量子ESTERO包的密度泛函理论计算,Wannier 90代码的向上/向下折叠和TRIQS软件包的DMFT方程的设置和解决。所有组件都可以在开源许可证下使用,是MPI并行的,完全集成在各自的包中,并使用hdf 5存档接口来消除文件解析。我们展示了三个不同的系统,表现出良好的协议与现有的DFT+DMFT实现在其他从头算电子结构代码的基准。
2021-11-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Mott transition in the 5d$^1$ compound Ba$_2$NaOsO$_6:$ a DFT+DMFT study with PAW spinor projectors
本文通过DFT+DMFT计算结合PAW旋量投影子,研究5d$^1$双钙钛矿Ba$_2$NaOsO$_6$的金属-绝缘体转变,发现自旋-轨道耦合并非其能隙形成的主要驱动力,该材料应归类为Mott绝缘体。
2024-01-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of Off-Diagonal Elements in Wannier Hamiltonian on DFT+DMFT for low-symmetry material: Study of Li$_2$MnO$_3$
本文利用DFT+DMFT方法研究了低对称性材料Li$_2$MnO$_3$中Wannier哈密顿量非对角元素对电子结构的影响,发现其对能隙有显著抑制作用,并提出通过矩阵对角化与低能模型处理该效应的新方法。
2023-11-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlation-Induced Octahedral Rotations in SrMoO$_3$
氧八面体的畸变影响钙钛矿氧化物的基本电子结构,例如它们的带宽和交换相互作用。利用基于密度泛函理论和动力学平均场论(DFT+DMFT)的从头算方法,我们研究了SrMoO $_3$的晶体和磁性结构.将我们的结果与DFT+ $U$在相同的基础上进行比较,我们发现DFT+ $U$高估了磁有序的倾向,以及八面体旋转,导致不同的基态结构。这表明,即使在中等相关的金属,如SrMoO $_3$中,结构畸变对电子相关效应和所考虑的磁状态也是高度敏感的。此外,通过比较不同的向下折叠方案,我们证明了DFT+DMFT方法获得结构特性的鲁棒性,突出了其应用于广泛材料的多功能性。
2021-07-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlation tuned Fermi-arc topology in a Weyl ferromagnet
本文以Co3Sn2S2为例,采用DFT+DMFT证明电子关联可改变Weyl点及Fermi弧的连通拓扑,并预测强关联下Sn终止表面的拓扑转变。
2025-08-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
DFT+DMFT study of correlated electronic structure in the monolayer-trilayer phase of La$_3$Ni$_2$O$_7$
本文利用DFT+DMFT计算研究La$_3$Ni$_2$O$_7$单层-三层相的关联电子结构,发现其多轨道金属性、轨道选择性Mott行为、强自旋涨落及16 GPa下的Lifshitz转变,为混合堆叠镍酸盐超导体研究提供理论参考。
2025-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay of charge-transfer and Mott-Hubbard physics approached by an efficient combination of self-interaction correction and dynamical mean-field theory
具有小电荷转移能量$Δ$的后过渡金属氧化物提出了最先进的相关电子结构方案的问题,例如密度泛函理论(DFT)与动态平均场论(DMFT)的结合。在这些化合物中的氧价轨道的突出作用要求增强描述的配体为基础的相关性。以类岩盐NiO为例,通过引入对氧的自相互作用校正(SIC),提出了电荷自洽DFT+DMFT的改进。这引入了明确的现场O相关性以及对站点间$p-d$相关性的改进处理。由于有效的SIC纳入赝势形式,DFT+sicDMFT框架是一种先进的,但仍然通用的方法来解决电荷转移和Mott-Hubbard物理的相互作用。我们重温化学计量NiO的光谱特征,并揭示定性充分的本地DMFT自能在描述光谱峰结构通常与明确的非局部过程。对于Li $_x$ Ni $_{1-x}$ O,本理论研究证实了显著的能隙态.
2019-09-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of dynamical electron correlations on the tunnelling magnetoresistance of Fe/MgO/Fe(001) junctions
本研究结合DMFT、DFT与非平衡格林函数技术,研究动力学电子关联对Fe/MgO/Fe磁性隧道结输运性质的影响,发现反平行构型下关联效应显著,其预测的隧穿磁电阻抑制偏压阈值更贴合实验数据。
2024-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Influence of anti-ferromagnetic ordering and electron correlation on the electronic structure of MnTiO$_3$
本研究结合光电子能谱与多种DFT相关理论方法,探究了MnTiO$_3$的电子结构,证实电子关联与磁有序的重要作用,证明DFT+DMFT可准确描述其顺磁和反铁磁相的电子结构。
2024-08-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamical mean-field theory study of a ferromagnetic CrI3 monolayer
采用密度泛函理论和动力学平均场论(DFT + DMFT)方法研究了CrI3铁磁单层膜的电子结构随温度和空穴掺杂浓度的变化.计算的磁化率符合居里定律,表明单层CrI3的铁磁性来源于Cr原子的局域磁矩,而不是Stoner型的巡游磁矩。DFT + DMFT计算表明,不同的相干温度为每个自旋组件,表现出明显的强自旋相关的电子相关效应在单层碘化铬。此外,我们还研究了单层CrI3的掺杂电子结构,发现其电子和磁性很容易通过空穴掺杂来调节。
2022-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic and Magnetic State of LaMnO$_3$ Epitaxially Strained on SrTiO$_3$: Effect of Local Correlation and Non-local Exchange
由于LaMnO $_3$ /SrTiO $_3$异质结构中铁磁绝缘态的观察报告令人困惑,我们计算了LaMnO $_3$的电子和磁性状态,相干匹配到SrTiO $_3$方形衬底内的“应变体”几何形状。我们采用三种不同的密度泛函理论为基础的计算方法:(a)密度泛函理论(DFT)补充哈伯德U(DFT+U),(b)DFT +动态平均场论(DMFT),和(c)的交换相关泛函的混合泛函处理。虽然前两种方法包括本地相关性和交换在锰网站,分别在静态和动态的方式处理,最后一个考虑到非本地交换在所有网站的效果。我们发现在所有三种方法中,由SrTiO $_3$的方形衬底引起的压缩应变将LaMnO $_3$从具有相当大的轨道极化的反铁磁体转变为具有抑制的Jahn-Teller畸变的铁磁体,这与实验一致。然而,虽然DFT+U和DFT+DMFT都提供了金属溶液,但只有混合计算才能得到绝缘溶液,如实验中所观察到的。这种绝缘行为被认为是源于电子电荷极化。我们的结论仍然有效,当我们调查的LaMnO $_3$ /SrTiO $_3$在实验设置的超晶格几何结构,使用DFT+U和混合计算。
2019-07-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Layer-resolved Electronic Structure and Correlation of Low-$n$ Square-planar Nickelates: A DFT+DMFT Prediction of Superconducting Candidates
School of Physics and Key Laboratory of Quantum State Construction and Manipulation (Ministry of Education), Renmin University of China(中国人民大学物理学院和量子态构建与操控教育部重点实验室);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
研究低\(n\)四方平面镍酸盐超导性,提出间隔层氯掺杂策略。通过密度泛函理论结合动态平均场理论表明,电子补偿的\(n = 2\)和\(n = 3\)镧基镍酸盐能发展出与超导高\(n\)化合物相当的镍\(d\)相关性,为设计低\(n\)镍酸盐超导体提供策略。
2026-07-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bandstructure meets many-body theory: The LDA+DMFT method
材料电子性质的从头计算是固体理论的一个主要挑战。然而,四十年的经验已经证明,密度泛函理论(DFT)在适当的情况下,例如局域近似(LDA),在电子相关性弱的情况下,给出令人满意的描述,具有强相关性的材料,比如d-或f-电子仍然是一个挑战。此类材料通常对压力、温度和磁场等外部参数的微小变化表现出巨大的响应,因此对于技术应用来说是最有趣的。受动力学平均场论(DMFT)在处理强关联电子系统模型哈密顿量方面的成功鼓舞,来自能带结构和多体社区的物理学家已经联合起来,并开发了一种用于处理具有强关联电子的材料的组合LDA+DMFT从头算方法。随着库仑关联的增加,这种新方法产生了弱关联金属、强关联金属或莫特绝缘体。本文以LaMnO_3为例介绍LDA+DMFT。这种材料的结果,包括掺杂锰氧化物的庞磁电阻。我们还讨论了LDA+DMFT方法的优点和缺点。
2008-01-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Woptic: optical conductivity with Wannier functions and adaptive k-mesh refinement
我们提出了一种算法的自适应四面体积分的布里渊区的晶体材料,并应用它来计算的光学电导率,直流电导率,和热功率。对于这些量,其贡献通常局限于布里渊区的一小部分,自适应积分是特别相关的。我们的实现,woptic包,是捆绑到wien 2 wannier框架,并允许包括多体自能量,例如从动态平均场论(DMFT)。Wannier函数和偶极矩阵元的计算与DFT软件包Wien 2k和Wannier 90。为了说明,我们显示的DFT结果fcc-Al和DMFT结果的相关金属SrVO $_3$。
2016-01-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
Quantum Confinement Induced Metal-Insulator Transition in Strongly Correlated Quantum Wells of SrVO$_3$ Superlattice
采用动力学平均场论(DMFT)和密度泛函理论(DFT+DMFT)研究了强关联$3d$电子在量子限制下的金属-绝缘体跃迁(MIT).我们揭示了新的光的微观机制的MIT和先前报道的异常子带质量增强,这两者都出现作为一个直接后果的V $xz(yz)$状态的量化SrVO $_3$层。因此,我们表明,量子限制可以灵敏地调整电子相关的强度,从而将这种方法应用于其他相关材料。
2020-05-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamical Mean Field Theory for Real Materials on a Quantum Computer
本研究开发了基于量子杂质求解器的混合量子-经典DFT+DMFT模拟框架,在14量子比特IBM量子系统上结合误差缓解与新型校准方案完成实验,验证了其在真实材料关联效应研究中的实用性。
2024-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Subspace representations in ab initio methods for strongly correlated systems
本文给出了一种适用于非正交投影函数的DFT+U和DFT+DMFT等强相关材料从头计算方法中子空间占有矩阵的广义定义。通过强制执行张量一致性的所有矩阵运算,我们导致了一个子空间投影算子的占用矩阵是张量和积累的贡献,这是本地的相关子空间在手。特别是对于DFT+U,由此产生的对势和离子力的贡献自动是厄米特的,而无需诉诸对称化,并且局部化到其相应的相关子空间。占有率、能量和离子力的张量不变性得以保留。我们说明了这种形式主义在DFT+U研究中使用自洽确定的投影仪的效果。
2011-04-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Revealing Short- and Long-range Li-ion diffusion in Li$_2$MnO$_3$ from finite-temperature dynamical mean field theory
University of Illinois at Chicago(芝加哥伊利诺伊大学);Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);University of California Berkeley(加州大学伯克利分校)
结合DFT+$U$、有限温度DFT+DMFT和NEB方法,研究顺磁Li$_2$MnO$_3$中单个锂空位存在下的Li$^{+}$迁移,发现动力学关联显著重整最低势垒过程,短程跳跃活化能0.18 eV与μ$^{+}$SR一致,长程输运活化能0.50 eV与交流阻抗测量吻合,无需引入团簇空位或强无序即可统一解释局域和宏观探针。
2026-05-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pairing mechanism and superconductivity in 1313 phase La$_3$Ni$_2$O$_7$
Sun Yat-sen University(中山大学);Zhejiang Sci-Tech University(浙江理工大学);Beijing Institute of Technology(北京理工大学)
通过DFT+DMFT和RPA研究1313相La₃Ni₂O₇的电子性质和超导机制,发现超导性主要存在于三明治层,其Ni-e_g轨道相对于La₄Ni₃O₁₀被掺杂,且SL层作为桥接层抑制了Tc。
2026-07-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge-Transfer Electronic Structure of NiX$_2$ (X = S, Se)
Osaka Metropolitan University(大阪公立大学);Tokyo Metropolitan University(东京都立大学);Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体化学物理研究所);Shibaura Instutite of Technology(芝浦工业大学);University of Tokyo(东京大学);Institute for Solid State Physics, University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);National Synchrotron Radiation Research Center(国家同步辐射研究中心);Waseda University(早稻田大学)
本研究采用DFT+DMFT方法,明确了NiS₂和NiSe₂的电荷转移能更小、Ni局域磁矩降低等电子结构特征,阐明了其低能电子结构的演化机制。
2026-09-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural and electronic properties of epitaxially-strained LaVO_3 from density functional theory and dynamical mean-field theory
采用密度泛函理论和动力学平均场论研究了外延应变对LaVO 3晶体结构和电子性质的影响。两种不同的生长取向的晶体被认为是,一个保持体Pbnm空间群对称性和另一个引起的对称性降低到P2_1/m。在CFDFT结构中,对于这里考虑的所有拉伸应变,以及对于小于-3%的压缩应变,两种生长取向同样有利。对于较强的压缩应变,P2_1/m取向是有利的,并显示出完全抑制八面体倾斜沿面外方向。磁有序结构没有显示出完全的倾斜抑制,但趋势表明在压缩应变下平面外V-O-V键角类似地减小。我们的DMFT计算表明,在符合室温实验,体顺磁性莫特绝缘状态的LaVO_3是强大的对外延应变可达到的薄膜,因为轨道波动的抑制抵消了带宽增加的效果与压缩应变。在较强的压缩应变下,P2_1/m几何构型中的V-O-V键的拉直干扰了轨道波动的抑制,因此更强烈地扰动Mott相,尽管不足以实现金属相。
2015-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic anisotropy and intermediate valence in CeCo$_5$ ferromagnet
Institute of Physics, Czech Academy of Sciences(捷克科学院物理研究所)
研究铈钴$_5$铁磁体的中间价态和磁各向异性,结合DFT+$U$和安德森杂质模型,揭示价态波动对磁矩的影响,实验结果与理论计算一致。
2026-04-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Closing in on possible scenarios for infinite-layer nickelates: comparison of dynamical mean-field theory with angular-resolved photoemission spectroscopy
本文通过将DFT+DMFT计算谱与ARPES实验对比,验证了无限层镍酸盐中仅Ni-3$d_{x^2-y^2}$单带在低能下起主导作用的图景,并解释了“瀑布”特征及$A$口袋附近谱重的轨道来源。
2024-11-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
TritonDFT: Automating DFT with a Multi-Agent Framework
University of California, San Diego(加州大学圣地亚哥分校);University of California, Merced(加州大学默塞德分校);Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室)
TritonDFT通过多智能体框架实现DFT自动化,提供可扩展的工作流设计、帕累托感知参数推断和多源知识增强,提升DFT执行的效率和准确性。
2026-03-05 cond-mat.mtrl-sci cs.MA
Exploring Metastable States in UO$_2$ using Hybrid Functionals and Dynamical Mean Field Theory
详细探索的$f$ -UO $_2$的原子轨道占有空间进行基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理的方法,采用全混合功能内的系统基组。具体而言,PBE 0功能与占用偏置方案相结合,该方案在基于小波的算法中实现,该算法适用于大型超级单元。与文献报道的DFT+U计算结果进行了比较,同时还进行了动力学平均场论(DMFT),以提供进一步的比较基础。这项工作表明,相关的$f$ -电子氧化物的能量景观的计算复杂性是丰富得多,比以前已经证明。由此产生的计算提供了证据的存在多个以前未探索的亚稳态的UO $_2$的电子状态,包括那些能量低于以前报道的基态。
2021-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Neutron magnetic form factor in strongly correlated materials
介绍了一种在第一性原理密度泛函理论(DFT)+动力学平均场论(DMFT)下计算中子磁形状因子Fm(q)的方法.该方法对待自旋和轨道的相互作用在同一个立足点,并减少到早期的方法在完全本地化或完全巡回限制。我们测试的方法对目前感兴趣的各种锕系元素NpCoGa 5,PuSb和PuCoGa 5,我们表明,PuCoGa 5是在混合价态,这自然解释了测量的磁形状因子。
2011-01-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tuning the metal-insulator transition in d^1 and d^2 perovskites by epitaxial strain: a first principles-based study
我们研究了外延应变对过渡金属(TM)阳离子具有d^1和d^2电子构型的钙钛矿体系中Mott金属-绝缘体转变(MIT)的影响。我们首先讨论由外延应变引起的晶场分裂和跳跃参数变化所预期的总体趋势。我们认为,应变引起的晶体场分裂一般有利于莫特绝缘状态,而应变引起的跳跃参数的变化有利于金属状态下的压缩应变和拉伸应变下的绝缘状态。因此,这两种效应在压缩应变下可以有效地相互抵消,而它们通常在拉伸应变下合作,在这种情况下有利于绝缘状态。然后,我们通过使用密度泛函理论(DFT)和动力学平均场论(DMFT)的组合对几种d^1和d^2钙钛矿进行电子结构计算来验证这些一般考虑。我们隔离的应变引起的变化,无论是跳频或晶体场的个别影响进行DMFT计算,我们固定一种类型的参数,相应的无应变DFT值。这些计算证实了我们对SrVO_3(d^1)和LaVO_3(d^2)的一般考虑,而LaTiO_3(d^1)的情况明显不同,这是由于下面的钙钛矿晶体结构中八面体倾斜畸变的强烈影响。我们的研究结果表明,通过使用外延应变,这使得可以控制的电子相关性的强度和附近的莫特MIT的相关TM氧化物的电子性质的调整的可能性。
2016-08-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Accelerating the Discovery of Materials with Expected Thermal Conductivity via a Synergistic Strategy of DFT and Interpretable Deep Learning
本文提出可解释深度学习框架实现快速准确的晶格热导率预测,结合DFT与MD验证了四种热导体/绝缘体,并通过敏感性分析揭示声子热输运新机制,为材料科学可解释AI树立新基准。
2025-09-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Getting back to Na_xCoO_2: spectral and thermoelectric properties
钴酸钠Na_xCoO_2作为一种具有三角形亚晶格的强关联层状材料,在凝聚态研究中仍然是一个具有挑战性的问题。晶格,电荷,自旋和轨道自由度之间的有趣的相互作用,导致一个复杂的相图由名义莫特(x=0)制度和带绝缘(x=1)相。利用电荷自洽密度泛函理论(DFT)和动力学平均场论(DMFT)方法,在赝势框架下,结合连续时间量子Monte-Carlo方法,研究了单粒子谱函数A(k,ω)和热电势S(T).计算结果可以解释在较低掺杂下A(k,ω)中e_g'口袋的抑制,与光电发射实验一致。增强的热电势内验证本精心设计的多轨道方法来处理相关的材料。此外,基于简化的紧束缚方法研究了两粒子动态自旋极化率χ s(ω,q),但在DMFT线性响应中考虑了顶点贡献.除了在高掺杂时发现顺磁子分支外,在χ_s(ω,q)中还发现了一个接近x=0.67的高能反铁磁模,这可能与CoO_2亚晶格上扩展的跳跃项有关。
2013-06-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Identifying strong correlation using only the Kohn-Sham density of one-electron states
Tulane University(杜兰大学);Universidade de São Paulo(圣保罗大学)
本文提出通过Kohn-Sham体系的对称性破缺来解释强相关性,引入相关参数Γ区分强相关和正常相关系统,避免使用超越DFT的方法。
2026-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el