Bulk Electronic Structure of Ni2MnGa studied by Density Functional Theory and Hard X-ray Photoelectron Spectroscopy
本研究结合DFT与硬X射线光电子能谱，证实单晶Ni₂MnGa马氏体相的调制结构为真实结构，且存在CDW态与赝能隙，明确原子调制对其CDW相的关键作用。
2023-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Interplay of phase sequence and electronic structure in the modulated martensites of Mn$_2$NiGa from first-principles
利用密度泛函理论研究了磁性形状记忆合金Mn $_{2}$ NiGa的各种调制马氏体的相对稳定性、结构性质和电子结构。我们观察到，在高温立方结构中的不稳定性首先驱动系统的结构，其中调制洗牌与六个原子平面的周期被考虑在内。这种不稳定性的驱动机制被发现是嵌套的少数带费米面，以类似的方式建立的原型系统Ni $_{2}$ MnGa。与实验结果一致，我们发现具有正交和单斜对称性的14M调制结构的能量低于具有相同对称性的其他调制相位。此外，我们还发现了能量上有利的10M调制结构，这些结构在实验上还没有观察到。各种马氏体的相对稳定性解释在费米能级附近的电子结构的变化，主要是由Ni和Mn状态的杂化的影响。我们的结果表明，Mn $_{2}$ NiGa中可实现的最大磁场诱导应变将大于Ni $_{2}$ MnGa中的最大磁场诱导应变。然而，发现用于创建纳米级自适应孪晶界的能量成本比Ni $_{2}$ MnGa高一个数量级。
2017-08-18 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Interactions and Electronic Structure of Pt$_{2}$Mn$_{1-x}$Y$_{x}$Ga (Y = Cr and Fe) system : An ab-initio calculation
基于第一性原理密度泛函理论的计算已经进行预测的影响，Mn取代Fe和Cr的电子以及磁性的Pt $_{2}$ MnGa以及Ni $_{2}$ MnGa。这里研究的所有材料被预测在其基态具有传统的Heusler合金结构，并且它们被发现是电子稳定的基础上，其各自的形成能。Mn被Fe取代导致铁磁基态，而在Mn被Cr取代的情况下，已经观察到{ \it亚晶格内}反铁磁构型具有较低的能量。我们研究了铁磁和反铁磁结构材料中原子间的磁交换相互作用，以揭示Mn位Fe和Cr替代对这些系统磁相互作用的影响。详细的电子结构的状态密度方面进行了分析，以研究取代的效果。
2016-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Optical properties of Fe-Mn-Ga alloys
采用第一性原理计算计算了具有L2和L1 $_{2}$原子有序的化学计量比Fe $_{2}$ MnGa合金的电子结构和带间电导谱. Fe $_{2}$ MnGa合金的L2 $_{1}$和L1 $_{2}$相的计算的光学性质由实验的OC光谱补充，所述实验的OC光谱用于接近化学计量比2：1：1的具有L2 $_{1}$和L1 $_{2}$（对于块体）以及体心立方和面心立方（对于膜）结构的体和薄膜Fe-Mn-Ga合金样品。实验和计算的带间OC光谱之间的一个合理的协议，获得了合金的两个阶段。实验数据表明，在OC光谱相对于原子和磁性有序的样品的程度没有显着的差异。
2019-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Co$_2$MnZ (Z = Al, Si, Ga, Ge, Sn) Heusler alloys as candidate materials for spintronic and microelectronic applications: Electronic structure, transport, and magnetism
M.N. Mikheev Institute of Metal Physics, UB RAS（M.N. 米凯耶夫金属物理研究所，俄罗斯科学院乌拉尔分院）；Ural Federal University（乌拉尔联邦大学）
研究发现Co$_2$MnSi为半金属铁磁体，适用于自旋电子学；Co$_2$MnAl和Co$_2$MnGa为拓扑半金属，适用于微电子；Co$_2$MnGe和Co$_2$MnSn为常规铁磁体。
2025-12-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic friction-based vibrational lifetimes of molecular adsorbates: Beyond the independent atom approximation
我们评估振动阻尼率的双原子吸附在金属表面的局部密度摩擦近似（LDFA）内计算的准确性。一个原子在分子（AIM）类型的电荷分配计划占分子内的贡献，并克服了系统低估的非绝热损失内获得流行的独立原子近似。与理论和实验基准数据的定量协议表明LDFA-AIM作为一个有效的和可靠的方法来考虑电子耗散的从头计算分子动力学模拟的表面化学反应。
2015-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Phase Transformations and Energy Gap Variations in Uniaxial and Biaxial Strained Monolayer VS$_2$ TMDs: A Comprehensive DFT and Beyond-DFT Study
本研究利用DFT及多种计算方法系统分析了单层VS$_2$在-5%至+5%单轴与双轴应变下的电子结构和能隙变化，发现压缩应变可诱导半导体-金属相变，为应变工程调控二维TMD电子器件提供了理论依据。
2024-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Perspective: Heusler interfaces -- opportunities beyond spintronics?
赫斯勒化合物，在立方和六方多晶型，表现出显着的电子，磁性，弹性和拓扑性质的范围内，竞争的过渡金属氧化物。迄今为止，对这些量子材料的研究主要集中在体磁和热电性质或自旋电子学中的应用。然而，更广泛地说，Heuslers提供了一个平台，用于发现和操纵定义明确的晶体界面处的涌现特性。在这里，分层Heusler异质结构的外延生长的进步的动机，我提出了一个愿景Heusler接口，专注于超越自旋电子学的前沿和挑战。在技术上重要的半导体衬底（如GaAs、Ge和Si）上外延生长这些材料的能力为它们与现代电子学的集成提供了直接途径。进一步的发展将需要新的方法来控制化学计量和缺陷的“电子级”的质量，并控制界面的不规则性和原子尺度上的有序性。
2019-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Electronic origin of stability of 2D 1H-phase Janus transition metal dichalcogenides and beyond
本文揭示1H相Janus过渡金属二硫属化物稳定性对过渡金属族的依赖及其电子起源，提出电子补偿策略，并据此预测出具有本征铁磁谷性质的稳定二维Janus过渡金属卤化物。
2025-02-05 cond-mat.mtrl-sci
Thiophene-Furan oligomers: Beyond-DFT Study of Electronic and Optical Properties
噻吩类低聚物由于其独特的光电性能而成为一类重要的光伏应用有机材料。最近有人提出，将呋喃单元并入噻吩链，保持链结构，即噻吩基呋喃线性低聚物，可以改善最终材料。在这项工作中，我们提出了一个理论研究噻吩，呋喃和噻吩基呋喃短链，多达4个单元。结构和电子性质使用Hartree-Fock（HF）和密度泛函理论（DFT）计算加上超越平均场方法，特别是HF的二阶Möller-Plesset微扰理论（HF-MP2）和DFT的G 0 W 0近似的多体微扰理论（G0W0@DFT）获得。使用Bethe-Salpeter方程在G0W0@DFT数据之上计算光学性质。我们调查的属性从单体T和F的四聚体与不同的排序的单位TT，TF或FF，总是通过通常的碳原子键合。如对于均匀的寡聚噻吩链所熟知的，同样在这里对于任何TT测序，我们发现扭转角为$150^{\circ}$，而所有其他单元的测序结果是平面的，这可能与膜生产相关。我们还发现，低聚物的第一个光学跃迁达到一个有前途的阈值$\sim 3$ eV的四聚体长度，结合周围的电离势$\sim 7$ eV，这证实了这些有机化合物的光伏应用的相关性。
2021-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of van der Waals ferromagnet CrI$_{3}$ from self consistent vertex corrected GW approaches
本文用超越GW近似的自洽图解方法研究了层状范德华铁磁体CrI $_{3}$的电子结构。与非自洽的G 0 W 0结果相比，计算的带隙有了很大的改善。当我们使用全频率相关的自能时，最近通过角分辨光电子能谱发现的价带中的某些光谱特征可以更好地再现。基于与频率无关的自能的密度泛函理论和准粒子自洽GW方法无法解决这些问题。在GW近似下，极化率和自能的非局域效应都很大。这一发现可能会对GW+DMFT等方法的发展产生影响。
2021-07-15 cond-mat.mtrl-sci
Resonant Raman spectroscopies beyond density-functional theory
École polytechnique fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院）；University of Bremen（不来梅大学）；PSI Center for Scientific Computing, Theory and Data（瑞士保罗谢勒研究所科学计算、理论与数据中心）
本文提出通用有限差分框架，可计算任意电子结构方法的共振拉曼张量，将其应用于石墨烯与单层MoS₂发现杂化泛函等方法的电子-声子耦合强于半局域DFT，且杂化泛函与实验一致性最佳，为二维材料拉曼表征提供新途径。
2026-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Identifying defect-tolerant semiconductors with high minority carrier lifetimes: Beyond hybrid lead halide perovskites
甲基铵卤化铅（MAPbX3）钙钛矿的出现促使识别引起异常的体传输性质的独特性质，并识别具有类似性质的未来材料。在这里，我们提出，这种“缺陷容限”出现从基本的电子结构特性，包括轨道特性的传导和价带极值，有效质量，和静态介电常数。我们使用MaterialsProject.org搜索和详细的电子结构计算来证明MAPbX 3以外的其他材料的这些特性。这种材料发现的框架可以更广泛地应用，以加速基于对最近成功的新兴理解的新半导体的发现。
2015-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Nonequilibrium Charge-Density-Wave Order Beyond the Thermal Limit
多体系统与强光脉冲的相互作用可能导致远离平衡的新的出射现象。最近的发现，如某些超导体中临界温度的光学增强和隐藏相的光稳定，使这一领域成为一个重要的研究前沿。在这里，我们证明了非热电荷密度波（CDW）在电子温度远大于热力学转变温度的顺序。利用时间和角度分辨光电子能谱和时间分辨X射线衍射，我们研究了超快光诱导CDW-金属跃迁的电子和结构序参量。跟踪动态CDW恢复作为电子温度的函数揭示了一个行为显着不同的平衡，我们归因于抑制晶格波动的瞬态非热声子分布。依赖于时间的金-朗道框架给出了系统相干和非相干序参数动力学的完整描述，提供了对瞬态势能面的访问。
2021-03-16 cond-mat.mtrl-sci
Carrier mobilities and electron-phonon interactions beyond DFT
针对DFT之外电子结构方法计算电子-声子耦合的挑战，本文提出基于本征值差的有限差分框架，结合对称性降维，实现与主流第一性原理代码的无缝集成，在硅和砷化镓中验证了其对载流子迁移率等关键参数的高精度预测能力。
2025-08-20 cond-mat.mtrl-sci
An electronic instability in bismuth far beyond the quantum limit
我们提出了一个半金属铋的传输研究中存在的磁场沿三角轴延伸到55 T的电导率和热电响应到45 T。结果揭示了一个新的领域规模在约40 T除了以前检测到的。所有输运性质的大异常都指向超量子机制深处的一种有趣的电子不稳定性。出乎意料的是，这两个绝对值的电导率和其金属的温度依赖性增强这种不稳定性。
2009-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Beyond potentials: integrated machine-learning models for materials
在过去的十年中，基于机器学习（ML）技术的原子间相互作用势已成为原子尺度材料建模中不可或缺的工具。他们接受了从电子结构计算中获得的能量和力的训练，继承了其预测准确性，并大大扩展了显式原子模拟可以访问的长度和时间尺度。对单个构型的能量学的廉价预测极大地促进了材料热力学的计算，包括有限温度效应和无序。最近，机器学习模型在另一个领域缩小了与第一性原理计算的差距：预测任意复杂的功能特性，从振动和光谱到电子激发。集成机器学习模型的实现，将能量和功能预测与原子尺度特性的统计和动态采样相结合，使现有和新型材料的预测性，不妥协模拟的承诺更接近于完全实现。
2022-08-12 cond-mat.mtrl-sci
Ab Initio Physics Calculations for Borophene for Electronic Devices
超越传统的2D材料现在期望具有切换能力（例如，晶体管）。在这里，我们建议使用硼氢化物，因为我们将在这封信中显示，获得的电子能带结构的区域，作为价带和导带，具有明显的带隙，可能会在可预见的未来获得。在这里，对于特定的同素异形体的硼，态密度（DOS）和电子能带结构图与E（k）与k的发现有很大的提高精度的从头计算量子计算使用混合泛函的几种类型。这个程序应该允许更好地了解如何获得可接受的材料。
2020-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Charge Symmetry Beyond Space-Group Equivalence
Eastern Institute of Technology（宁波东方理工大学）；Fudan University（复旦大学）
通过最小Landau理论和BCC Na与hP4 Na中的压力诱导电荷转移，揭示了晶体中电子等价性可以偏离Wyckoff位置预期的现象。
2026-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Electronic-structure study of an edge dislocation in Aluminum and the role of macroscopic deformations on its energetics
本文采用实空间无轨道密度泛函理论和有限元方法研究了铝中刃型位错的缺陷核和能量学。我们的研究表明，一个完美的刃型位错的核心尺寸约为10倍的伯格斯矢量的大小。这一发现是相反的，被广泛接受的概念，连续描述的位错能量是准确的超过1-3伯格斯矢量从位错线。与以前的电子结构研究相一致，我们发现，完美的刃型位错解离成两个肖克莱偏距为12.8 $Å$的部分。有趣的是，我们的研究揭示了显着的影响，宏观变形的核心能量的Shockley偏分。我们表明，这种依赖的核心能量对宏观变形的结果在位错上的额外的力，超出Peach-Koehler力，这是成比例的应变梯度。此外，我们证明，这种力的核心效应可以是显着的，可以发挥重要的作用，在管理的位错行为的区域不均匀的变形。
2014-12-23 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Structures of Hybrid Graphene/Phosphorene Nanocomposite
将二维单分子层的电子结构结合到杂化纳米复合材料中，有望显示出超越其单一组分的新性质。本文采用第一性原理计算研究了石墨烯/磷烯杂化纳米复合材料的结构、电子和光学性质。事实证明，弱范德华相互作用在石墨烯和磷烯之间占主导地位，并保留了它们的固有电子性质。混合石墨烯和磷烯纳米复合材料在石墨烯的狄拉克点处显示出可调的带隙，并且随着界面距离的减小，石墨烯从空穴到电子的转变。石墨烯与磷烯之间的电荷转移在杂化石墨烯和磷烯纳米复合材料中诱导界面电子空穴对，具有增强的可见光响应。
2014-11-06 cond-mat.mtrl-sci
K-edge X-ray absorption spectra in transition metal oxides beyond the single particle approximation: shake-up many body effects
K边X射线吸收光谱（XAS）中的近边结构（XANES）是研究材料电子结构和局域结构的常用工具。因此，借助计算对这些光谱进行精确解释是至关重要的，特别是对于具有复杂电子结构的相关材料的研究。例如，单粒子方法通常将其自身限制于占主导地位的偶极横截面。然而，人们早就知道，应该考虑到这种方法之外的影响，这是由于与实验相比，这种计算的不足，以及相关材料的核心水平光电发射光谱中存在的震动多体卫星。这种效应应该在XANES光谱中表现出来，问题首先是如何从理论上解释它，其次是如何从实验上验证它。通过使用国家的最先进的第一性原理电子结构计算和1s光电发射测量，我们证明了动摇多体效应存在于NiO，CoO和CuO的K边XAS偶极光谱在所有的能量尺度。我们表明，震荡效应可以包括在K边XAS光谱在一个简单的方式通过卷积的单粒子第一性原理计算，包括芯孔效应与1s的光电发射光谱。因此，我们描述的所有功能出现在NiO和CoO的XAS偶极横截面，并获得了显着的改善相对于单粒子计算CuO。这些材料是原型相关磁性氧化物，我们的工作指出了大多数相关过渡金属化合物的K边XANES中存在的震动效应，并展示了如何解释它们，为精确理解它们的电子结构铺平了道路。
2012-06-19 cond-mat.mtrl-sci
Quantum paraelectricity and structural phase transitions in strontium titanate beyond density-functional theory
我们证明了一种方法，计算温度相关的量子和非谐效应与超越密度泛函理论的准确性。通过结合机器学习势和随机自洽谐波近似，我们研究了钛酸锶中立方到四立方的转变，并表明顺电相是由非谐量子涨落稳定的。我们发现，量子顺电行为的定量理解需要通过随机相位近似的电子相关效应的更高层次的治疗。这种方法使我们能够在密度泛函理论之外对强非谐材料的涌现特性进行详细的研究。
2023-03-02 cond-mat.mtrl-sci
AC-frequency switchable correlated transports in rare-earth perovskite nickelates
虽然电子相关性先前被认为触发超出常规的直流（DC）电子输运（例如，金属到绝缘体的转变，坏金属，热敏电阻），它们各自的影响交流（AC）输运在很大程度上被忽视。在这里，我们展示了积极的监管d-波段相关的稀土镍酸盐（ReNiO 3）薄膜的电子功能，通过简单地利用其电子响应交流频率（fAC）。辅助温度依赖性的近边X射线吸收精细结构分析，我们发现正的温度依赖性的库仑粘度的ReNiO 3，缓和其交流阻抗。观察到在附近温度下测量的R（Real）-fAC之间的显著交联不同于常规氧化物。从电子学的角度来看，它可以通过fAC在NTCR-、TDelta-和PTCR-热敏电阻之间实现ReNiO 3相关传输的主动可调节性，而无需改变材料或器件结构。TDelta-fAC关系可以通过Re组分和界面应变进一步广泛地调整。在ReNiO 3中发现的交流频率灵敏度为调节和切换器件工作状态带来了新的自由，超越了目前的半导体技术。它开辟了一个新的范例，丰富了新的电子应用，满足自动变速器或人工智能在传感温度和频率。
2020-03-16 cond-mat.mtrl-sci
The Role of Electron Correlation Beyond the Active Space in Achieving Quantitative Predictions of Spin-Phonon Relaxation
本研究首次系统利用后CASSCF多组态方法研究SMMs自旋-声子弛豫，以Co(II)和Dy(III)基SMMs为案例分析电子关联影响，发现后CASSCF处理可实现Co(II)基SMMs定量预测，为SMMs实际应用提供理论支撑。
2024-12-10 cond-mat.mtrl-sci
Electronic non-adiabatic states
提出了一种新的非绝热耦合处理方法。推导是从一个早已知道但并不为人所知的事实出发的，即电子和原子核的完整系统的波函数可以写成核波函数X（R）和电子波函数Phi_R（r）的Born-Oppenheimer型乘积，而不需要近似，电子波函数Phi_R（r）在参数上依赖于核组态R。从变分原理出发，导出了Φ_R（r）和X（R）的形式精确方程。精确核方程的代数结构与绝热近似下相应的代数结构一致。然而，电子方程中包含了绝热情况下没有出现的项，这些项将电子波函数和核波函数耦合起来，并解释了玻恩-奥本海默能级之外的电子-核关联。有人建议，这些条款可以被纳入使用一个优化的本地有效电位。
2005-02-17 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and thermoelectric properties of CoAsSb with post-DFT approaches
我们研究了最近合成的CoAsSb的电子结构和热电性能。计算出的带隙变得更加准确，越来越复杂的电子结构的方法：广义梯度近似，混合泛函，自洽线性准粒子GW方法（LQSGW），LQSGW与简化的顶点校正。通过等同于从一个刚性移动的频带的每种方法的带隙，我们评估的贡献，热电性能超出了带隙。在这样做的时候，我们评估一个常见的做法的有效性：一个刚性的转变适用于成本较低的电子结构的方法，以获得一些更昂贵的方法的准确性。我们发现，虽然移位的塞贝克系数更接近彼此比从原来的电子结构，仍然存在差异的Goldsmid-Sharp（热电）的带隙之间的方法和从预期的电子带隙。此外，这些方法之间在温度依赖性方面仍存在一些持久差异。
2018-09-23 cond-mat.mtrl-sci
The role of surface chemical reactivity in the stability of electronic nanodevices based on two-dimensional materials "beyond graphene" and topological insulators
在这里，我们研究了对环境气体的表面化学反应性对纳米器件的性能的影响，基于二维材料“超越石墨烯”和新的拓扑相的物质。虽然观察到硅烯和磷烯在环境条件下的表面氧化，随后降低了载流子的迁移率，但具有硒化铟、铋硫属化物和过渡金属二硫属化物的活性通道的纳米器件在空气中是稳定的。然而，暴露于空气中的硒化铟由于Se空位上的水分解而遭受p型掺杂，而过渡金属二硫属化物中的载流子的低迁移率增加了纳米器件的响应时间。相反，铋硫族化物需要控制晶体质量，这可能是扩大规模的严重障碍。
2018-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic Structure of Transition Metals Fe, Ni and Cu in the GW Approximation
采用GW近似计算了铁磁性Fe、Ni和顺磁性Cu的准粒子能带结构。计算结果与实验结果吻合较好，但LSDA方法高估了3d占据价带的宽度。但交换分裂和频谱中的卫星现象不能再现，需要超越GW近似。与静态COHSEX近似的结果进行了比较，详细讨论了静态屏蔽和动态关联的影响。动态屏蔽效应对带宽变窄是很重要的。
2003-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Orbital Angular Momentum Driven by Finite-Momentum Phonons: Beyond Chiral and Axial Phonons
Yonsei University（延世大学）；Pohang University of Science and Technology（浦项科技大学）；Hongik University（弘益大学）
本文提出有限动量声子无需手性或轴向性即可产生电子轨道角动量，建立规范场理论并推导标度律，为轨道电子学提供波矢可调的新途径。
2026-09-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fermi orbital self-interaction corrected electronic structure of molecules beyond local density approximation
自相互作用误差（SIE）是所有标准密度泛函理论（DFT）计算所固有的校正是一个越来越感兴趣的对象。在这篇文章中，我们适用于最近开发的费米轨道为基础的自相互作用校正（FOSIC）的方法，一组不同的分子系统。我们的研究涵盖了从简单的双原子到大的有机分子的系统。我们集中我们的分析，从轨道本征值的电离势的直接估计。
2015-08-24 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
QSGW+DMFT: an electronic structure scheme for the iron pnictides and beyond
虽然在强相关材料中，人们通常关注局部电子相关性，但在具有更多扩展轨道的系统中，非局部交换和能带理论之外的相关效应的影响可能是相关的。因此，在许多化合物中，一个充分的理论描述需要联合处理局部和非局部自能。在这里，我认为这是铁磷属化物和硫属化物超导体的情况。作为解决其电子结构的一种方法，我将详细介绍最近提出的将准粒子自洽GW方法与动态平均场理论相结合的方案的实现：QSGW+DMFT。场论。我将通过BaFe2As2上的应用展示QSGW+DMFT的可能性。此外，我将讨论的经验发现，在pnictides动力学和非本地相关效应分离的准粒子带宽。
2014-11-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Beyond Local Berry Geometry: A First-Principles Finite-Momentum Theory of Electronic Position
School of Materials and Energy, Lanzhou University（兰州大学材料能源学院）；Department of Physics, Indiana State University（印第安纳州立大学物理系）
该研究建立了有限动量下电子位置的第一性原理理论，将量子几何扩展到局域贝里极限之外，揭示了动量空间几何对非线性响应的控制作用，为预测真实材料的场驱动现象提供了通用基础。
2026-08-18 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Adiabatic spin dynamics and effective exchange interactions from constrained tight-binding electronic structure theory: Beyond the Heisenberg regime
我们考虑在紧束缚描述的电子结构的绝热自旋动力学方法的实施。自旋自由度的绝热近似假设较快的电子自由度总是处于准平衡态，这与全电子动力学相比显著降低了数值复杂性。非共线磁结构通过约束场来稳定，这允许从约束场的负值直接获得有效磁场。虽然动力学被证明是保存能量，我们证明，绝热自旋动力学不保存的总自旋角动量时，允许改变的磁矩的长度，这是由数值模拟证实。此外，我们开发了一种方法来提取一个有效的双自旋交换相互作用的非共线态的能量曲率张量，我们计算在每个时间步的数值模拟。我们证明了这种有效的交换和限制，由于在强烈的非共线配置海森堡模型是有效的政权以外的多自旋相互作用的非共线的效果。的相关性的结果进行了讨论，相对于实验泵探测实验，遵循超快动力学的磁性。
2022-06-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic correlation in nearly free electron metals with beyond-DFT methods
三十多年来，近自由电子元素金属一直是一个争论的话题，因为计算的带宽显着更宽的局域密度近似的密度泛函理论（DFT）比角分辨光电子能谱（ARPES）的实验表明。在这里，我们系统地研究了这一点，碱金属和碱土金属使用DFT和各种超越DFT方法，如元GGA，G $_0$ W $_0$，杂化泛函（YS-PBE 0，B3 LYP），LDA+eDMFT的第一性原理计算。我们发现，静态的非本地交换，部分包括在混合泛函，显着增加的带宽，甚至相比LDA，而G $_0$ W $_0$频带仅略窄于LDA。当在LDA+eDMFT方法中使用对自能的局部近似时，与ARPES的协议是最好的。我们推断，即使是中度相关的系统与部分占用的s-轨道，这是假设近似均匀的电子气，是非常好的描述在短程动力学的相关性，只有本地的原子。
2022-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tuning electronic correlations in transition metal pnictides: chemistry beyond the valence count
电子-电子关联对低能电子结构的影响及其与超导电性的关系是铁基磷属元素化物超导体研究的重要内容。在这里，我们使用软X射线角分辨光电子能谱（SX-ARPES）来研究电子相关性如何在不同的化学取代铁磷属元素化物演变。我们发现，相关性是内在相关的相关轨道的有效填充，而不是通过价计数得到的填充。结合密度泛函理论（DFT）和动力学平均场论（DMFT）计算捕捉这些影响，再现实验观察到的相关强度的趋势。在我们的工作中报告的电子相关的职业驱动的趋势支持最近提出的连接铜酸盐和pnictides相图。
2015-02-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Liquid exfoliation of solvent-stabilised black phosphorus: applications beyond electronics
少层黑磷是一种新型的二维材料，在电子领域有着广泛的应用。然而，它缺乏稳定性严重限制了我们合成和加工这种材料的能力。在这里，我们证明了高品质，少层黑磷纳米片可以大量生产的溶剂N-环己基-2-吡咯烷酮（CHP）的液相剥离。我们可以控制纳米片的尺寸，并已开发出度量来估计纳米片的尺寸和厚度光谱。当在CHP中剥离时，纳米片非常稳定，除非故意引入水。计算研究表明，降解仅在纳米片边缘与水分子反应，导致磷原子的去除和膦和亚磷酸的形成。我们证明，液体剥离的黑磷纳米片是潜在的有用的应用范围从光学开关，气体传感器的复合材料增强填料。
2015-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anomalous spatial shifts in interface electronic reflection beyond linear approximation
最近，电子类比的异常空间位移，包括古斯-汉兴和Imbert-Fedorov效应，引起了广泛的兴趣。目前对界面电子反射异常空间位移的研究是基于线性近似的范式，即通过将相关基态的相位和散射振幅展开到入射动量的一阶来确定入射和反射光束的中心位置。然而，在一类正常的情况下，线性近似可以导致发散的空间位移的反射某些入射角，即使相应的反射的可能性是有限的。在这项工作中，我们表明，这种非物理的结果是由在临界参数的传播状态的数量的突然变化，并可以解决通过计算超出线性近似的散射光束的中心位置。此外，我们发现光束宽度对临界角附近的空间位移有重要影响。通过对两个典型模型的Goos-Hänchen位移和Imbert-Fedorov位移的具体计算，证明了我们的观点。这些结果有助于阐明线性近似在研究空间位移异常中的适用范围。
2022-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Beyond DFT electronic band structures via dual-space orbital learning
Division of Engineering and Applied Science, California Institute of Technology（加州理工学院工程与应用科学系）；Department of Chemical Engineering, Imperial College London（伦敦帝国理工学院化学工程系）；Division of Chemistry and Chemical Engineering, California Institute of Technology（加州理工学院化学与化学工程系）；Department of Mathematics, ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院数学系）
本研究提出双空间轨道学习框架O-kRystal，以低成本PBE计算为基准，在近6000种三维材料及强关联材料上实现超越DFT的高精度能带预测，可推广至二维材料的G0W0准粒子能量预测。
2026-10-15 cond-mat.mtrl-sci cs.LG
Reentrant valence transition in EuO at high pressures: beyond the bond-valence model
用同步辐射X射线光谱和衍射技术研究了模型化合物EuO中Eu的价态与晶格结构之间的压力依赖关系。与预期相反，在$\approx$ 45 GPa的7%的体积塌陷伴随着重入Eu价转变为$\emph{lower}$价态。除了强调需要探测结构和电子状态直接在混合价体系中寻求价信息时，结果还表明，广泛使用的键价方法无法定量描述压力下的EuO的复杂的电子价行为。
2012-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magneto-optics of a Weyl semimetal beyond the conical band approximation: the case study of TaP
朗道能级光谱学是对强磁场作用下材料中电子的光学分析，是电子能带结构的多功能探针，已成功地用于识别物质的新状态，如狄拉克电子、拓扑材料或外尔半金属。后者产生于晶体对称性、自旋轨道相互作用和电子能带的逆序之间复杂的相互作用。在这里，我们报告不寻常的朗道能级跃迁的铌酸钽，减少能量与增加磁场。我们发现，这些过渡自然出现在中间能量的时间反演不变的Weyl半金属的Weyl节点形成的部分带隙的能带结构的环形。我们提出了一个简单的理论模型的电子带在这些外尔材料，捕获收集的磁光数据在很大程度上。
2020-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Enhancing the efficiency of polariton OLEDs in and beyond the single-excitation subspace
针对OLED仅25%电子态可发光的效率限制，研究利用强光-物质耦合产生的极化激元激活剩余三重态，推导相关跃迁速率并探索强耦合减少有害湮灭的作用，以提高OLED效率。
2024-10-17 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Microscopic theory of absorption and emission in nanostructured solar cells: Beyond the generalized Planck formula
在光伏系统的光学和电子自由度的综合微观理论框架内，研究了基于低维结构的无机双极太阳能电池的吸收和发射，这些结构表现出量子限制的效应。在基于非平衡格林函数的量子统计处理中，光学跃迁速率与电子电流的守恒有关，提供了描述光伏器件操作的平衡方程的量子版本。广义普朗克定律用于确定准平衡状态下激发态半导体的发射，该定律被一个扩展有效性的表达式所取代，其中没有对电子和光子的分布做出任何假设。通过对单量子阱二极管在辐射极限下的数值模拟，说明了该理论。
2009-12-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Relaxation of photo-excited hot carriers beyond multi-temperature models: General theory description verified by experiments on Pb/Si(111)
金属中电子载流子在超短激光脉冲激发后的平衡提供了金属中一类重要的非平衡现象，并允许测量有效的电子-声子耦合参数。由于观察到的电子分布的衰减是由电子-电子和电子-声子散射的相互作用，实验数据的解释必须依赖于模型，理想情况下应该容易处理，但准确。在这项工作中，提出了一个扩展的速率方程模型，明确地包括非热电子载流子，而在同一时间将数据从第一性原理计算的电子-声子耦合通过Eliashberg-Migdal理论。用Si（111）衬底上生长的Pb薄膜的实验数据验证了模型的正确性。在短时间内（<0.3ps），由于非热电子的贡献，理论与实验的一致性得到了改善，而且速率方程允许不同声子子系统的耦合强度有很大差异。因此，在模拟中可以观察到强耦合和弱耦合声子组之间的间接的电子介导的能量转移，这导致仅在几皮秒之后子系统的延迟平衡。
2022-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Nearsightedness of Electronic Matter in One Dimension
电子物质的近视性是由W. Kohn在1996年提出的分而治之的电子结构算法的物理原理。它描述了这样一个事实，即对于固定的化学势，在一个点$r$的局部电子性质，如密度$n(r)$，显着依赖于外部电位$v$仅在附近的点。该电势的变化$Δv$，{ \it，无论多大}，超过一个距离$\textsf{R}$，对局部电子性质具有{ \it limited}影响，其作为$\textsf{R}$的函数趋于零。即使外部电势的变化完全围绕着点$r$，这仍然是正确的。NEM可以通过近视范围$\textsf{\textsf{R}}(r,Δn)$来定量表征，其被定义为距$r$的最小距离，超过该距离，外部电势的{ \it任何}变化在$r$处产生小于给定$Δn$的密度变化。本论文给出了一个详细的分析周期性金属和绝缘体的一维NEM，包括尖锐的，明确的估计近视范围。由于NEM涉及到外部电势的任意变化，系统中可能发生强烈的，甚至是质的变化，例如能带的离散化或绝缘体的绝缘间隙被连续谱完全填充。尽管如此剧烈的变化，我们表明，$Δv$只有有限的影响的密度，这可以量化的简单参数的未扰动系统。
2005-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Local Self-Energy Approach For Electronic Structure Calculations
使用一种新的自洽实现Hedin的GW微扰理论，我们计算了一些材料的空间和能量依赖的自能。我们发现它在真实空间中是局部的，并且在第二到第三近邻上迅速收敛。超过GW的校正进行了评估，并示出完全本地化在一个单一的单元格。这可以被看作是一个完全自洽的实现的动力学平均场论的电子结构计算的实际固体使用微扰杂质求解器。
2005-11-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-vibronic dynamics in open-shell systems beyond the spin Hamiltonian formalism
本文提出一种超越自旋哈密顿形式主义的数值方法，用于模拟开壳层体系中的自旋-振动动力学，并在Co(II)和Dy(III)配合物上验证，揭示了振动耦合与电子激发态在自旋弛豫中的关键作用。
2023-10-15 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Beyond the Black Box: An Interpretable Machine Learning Framework for Predicting Electronic Structure Microdescriptors and Structure-Performance Relationships in Fe-based Catalytic Systems
University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
本文提出一种可解释的机器学习框架，通过SHAP分析和树形集成方法，预测铁基催化剂的电子结构微描述符及结构-性能关系，提升了催化剂筛选效率。
2026-05-09 cond-mat.mtrl-sci cs.LG physics.chem-ph
Moiré and beyond in transition metal dichalcogenide twisted bilayers
通过堆叠相同或不同的二维（2D）层来制造范德华（vdW）双层异质结构（BL-HS）提供了具有丰富的电子和光学性质的独特物理系统。组件层之间的扭转角已经成为一个显着的参数，可以控制横向约束的周期，以及在倒易空间中的激子（库仑束缚的电子-空穴对）的性质，从而产生奇异的物理状态，包括莫尔激子。在这篇综述文章中，我们集中在过渡金属二硫族化物（TMD）半导体扭转BL-HS中激子的光电性质。我们看看现有的证据莫尔激子在本地化和强相关的状态，并在纳米级的莫尔超晶格和晶格重构映射。这篇评论将有助于指导社区以及激励工作领域，如近场光学测量和控制新的物理状态的创建。
2020-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Extending the n=2 Ruddlesden-Popper Solid Solution La2-2xSr1+2xMn2O7 Beyond x=0.5: Synthesis of Mn4+-rich Compounds
报道了一种新的亚稳锰氧化物La_（2 - 2）Sr_（1 + 2）Mn_（2 O_（7 + δ））的合成和室温晶体结构（0.5 < x < 0.9）通过高温（T=1650 ℃）淬火，然后低温（T=400 ℃）退火以填充氧空位;这种方法使得能够获得在这个重要的CMR系统中以前未探索的成分的电子、磁性和结构性质。
1999-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Beyond Hexagonal Boron Nitride: First-Principles Study of Pentaoctite-BN and Pop-BN Monolayers
Universidade Federal de Uberlândia（乌贝兰迪亚联邦大学）；Universidade Federal de Mato Grosso（马托格罗索联邦大学）；Universidade Federal de Lavras（拉夫拉斯联邦大学）
通过第一性原理计算研究两种新型非六方氮化硼单层PO-BN与PP-BN，证实其稳定性，揭示其电子、光学等性质，表明非六方晶格工程可调控二维氮化硼性质，二者为光电子应用的有前景候选。
2026-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Many-Body Quantum Calculations for Graphyne for Electronic Devices
超越传统的2D材料现在期望具有切换能力（例如，晶体管）。在这里，我们建议使用石墨炔，因为，正如我们将在这封信中显示的，获得作为价带和导带的电子能带结构的区域，具有表观带隙，被发现。在这里，对于石墨炔的特定同素异形体，对于石墨炔同素异形体石墨炔-1和石墨炔-2，分别具有，一个和两个三重C-C碳-碳键在相邻的苯环之间。采用密度泛函理论的局域密度近似（LDA）和广义梯度近似（GGA）进行了从头算多体量子计算。
2020-12-07 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Neural network representation of electronic structure from $ab$ $initio$ molecular dynamics
尽管其丰富的信息内容，在$ab$ $initio$分子动力学模拟中大量积累的电子结构数据通常未得到充分利用。我们引入了一个可转移的高保真度神经网络表示这样的数据的形式紧束缚哈密顿晶体材料。$ab$ $initio$电子结构的这种预测表示与机器学习增强的分子动力学相结合，能够实现高效准确的电子演化和采样。当应用于一维电荷密度波材料碳炔时，我们能够计算正则系综的光谱函数和电导率。在孤子-反孤子对湮灭过程中的谱函数的评估揭示了显着的重整化的低能边缘模式，由于延迟的电子晶格耦合超过Born-Oppenheimer限制。电子结构动力学系统的有效和可重复使用的代理模型的可用性将使计算许多有趣的物理性质，铺平道路，以前无法进入或具有挑战性的途径，在材料建模。
2022-02-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Electronically Guided Self Assembly within Quantum Corrals
纳米科学的一个巨大挑战是掌握结构和性能的控制，以超越当今的功能。通过扫描探针操纵原子来创建纳米结构是纳米时代的伟大成就之一。在这里，我们建立在这一成就的基础上，自组装纳米结构内的量子corpellant。结构化是由量子限制的电子密度的银金属基板内的corpus。我们实验证明了不同的自组织Gd原子结构限制在30 nm的圆形和三角形Fe量子相干。这种方法可以创建模型系统，以探索和理解新的纳米材料和器件原型。
2012-09-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
