Layer k-projection and unfolding electronic bands at interfaces
k-投影方法提供了一种分离异质结构体系中不同组分的贡献的方法，并且可以作为连接实验和计算结果的辅助手段。我们表明，该技术可用于“展开”计算的界面和超晶胞的电子带，并提供本地能带结构通过整合的投影状态在指定区域的空间，一个步骤，可以有效地使用快速傅立叶变换实现。我们应用该方法来研究异质结构中的界面的影响，异质结构由H-饱和SiC（0001）上的石墨烯双层，铁磁半导体CrI 3上的BAs单层，Ag（111）上的硅烯组成，以及Bi 2Se 3表面。我们的研究结果表明，在狄拉克点周围的石墨烯双层的能带结构是强烈依赖于SiC（0001）的终止：在C面，石墨烯是n掺杂和~0.13 eV的间隙打开，而在Si面，石墨烯基本上是不变的和中性的。我们发现，对于BAs/CrI 3，磁邻近效应可以有效地诱导自旋分裂高达约50毫电子伏的BAs。对于silicene/Ag（111），我们的计算重现了角分辨光电子能谱的结果，包括在Ag（111）的第一布里渊区边缘的线性色散带;尽管这些状态是由silicene覆盖层和衬底之间的相互作用引起的，但我们证明它们不是Dirac状态。
2018-12-26 cond-mat.mtrl-sci
Effects of magnetic dopants in (Li$_{0.8}$M$_{0.2}$OH)FeSe (M = Fe, Mn, Co): a density-functional theory study using band unfolding technique
采用基于第一性原理超原胞计算的能带展开（$k$ -投影）方法研究了Fe掺杂对（Li $_{0.8}$ Fe $_{0.2}$ OH）FeSe电子能带结构的影响.在LiOH层中掺杂20% Fe对能带结构有显著的影响，即Fe杂质对FeSe层的电子掺杂不仅使费米能级发生移动，而且使费米能级附近的能带轮廓发生显著变化.然而，掺杂剂中的磁有序对能带结构的影响很小，这是由于在LiOH和FeSe层之间仅存在弱键合的事实。表面FeSe层的电子能带在费米能级的位置和高对称点附近的能带细节上与内层的电子能带有明显的不同。表面FeSe层的能带结构与角分辨光电子能谱结果一致，其中Fe原子处于棋盘式反铁磁顺序。Mn和Co的掺杂对（LiOH）FeSe的能带结构有相似的影响。
2017-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Uncovering vacuum level in infinite solid by real-space potential-unfolding
虽然真实物质的尺寸是有限的，但电子结构理论是建立在无限大固体的假设上的，这导致了一个长期的争议：真空度在哪里？在这里，我们介绍了一个解析实空间潜力展开的方法来揭示无限大固体的真空水平。第一性原理计算表明，在没有物理表面的情况下，通常相对于平均体电位测量的体能带结构被相对于真空水平的未知的和取向相关的体四极杆所抵消。通过确定一个散装固体的内在贡献，其表面和界面特性，我们的理论消除了周围的物质之间的带对齐的物理起源的歧义。
2020-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Unfolding the band structure of disordered solids: from bound states to high-mobility Kane fermions
超原胞常用于从头计算中，以模拟化合物合金、表面和缺陷。超原胞电子结构计算的主要挑战之一是恢复受无序扰动的电子本征态的布洛赫特征。在这里，我们应用光谱重量的方法展开的电子结构的III-V族和II-VI族半导体固溶体。说明性的例子包括：稀Ga（PN）中类施主态的形成及其旋光性的增强，稀GaAs：Bi中价带反交叉的直接观察，以及三元（HgCd）Te合金中伴随着高迁移率Kane费米子出现的拓扑带交叉。该分析有助于解释合金的光学和输运特性，否则在传统的第一性原理超晶胞计算中是模糊的。
2014-09-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Brillouin zone unfolding method for effective phonon spectra
热性质在现代电子器件和纳米结构中具有重要意义。当设备由纯材料制成时，计算这些属性是简单的，但当使用合金时就会出现问题。具体来说，只有近似能带结构可以计算随机合金和最常见的虚拟晶体近似（VCA）使用。展开方法[T. B. Boykin，N.哈尔切湾Klimeck和M. Korkusinski，J. Phys.：康登斯马太福音19，036203（2007）.]已被证明是非常有用的紧束缚计算的合金电子结构，没有在VCA的问题，和紧束缚和价力场方法之间的声子问题的数学类比表明，他们在这里也被采用。然而，这两个问题的物理性质存在一些差异，需要对电子结构方法进行修改。因此，我们推导出一个声子合金能带结构（振动模式）的方法，我们的紧束缚电子结构方法的基础上，修改带测定方法，以适应不同的物理情况。利用这种方法，我们研究了In $_x$ Ga $_{1-x}$ As合金，发现与现有的实验结果非常吻合。
2014-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unfolding first-principles band structures
提出了一种通用的方法来展开能带结构的第一性原理超原胞计算与适当的光谱权重，允许更容易可视化的电子结构和破坏的平移对称性的程度。由此产生的未折叠的能带结构包含来自Kohn-Sham轨道的额外的丰富信息，并且吸收了使它们理想地用于与角分辨光电发射光谱实验进行直接比较的结构因子。由于使用了Wannier函数，计算量可以忽略不计，这种简单的方法在研究含有杂质、空位、晶格畸变或自发的长程序的各种材料中具有很大的实用价值。
2010-02-22 cond-mat.mtrl-sci
KPROJ: A Program for Unfolding Electronic and Phononic Bands
该研究介绍了KPROJ程序，它基于k投影方法展开超胞模型材料的电子和声子能带结构，支持局域能带分析并与多种第一性原理代码对接，提升了材料能带计算的效率与灵活性。
2025-04-16 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Efficient Band Structure Unfolding with Atom-centered Orbitals: General Theory and Application
The NOMAD Laboratory at Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft（马克斯·普朗克学会弗里茨·哈伯研究所NOMAD实验室）；Max-Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所）
本文提出了一种基于原子中心轨道的高效能带展开方法，适用于全电子计算，能准确展开导带、价带和核心态，并展示了其在强非谐材料中计算温度依赖能谱的功能。
2026-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio study on the atomic and electronic structures of twisted InSe bilayer
用大尺度密度泛函理论研究了InSe双分子层的电子性质.谱函数展开表明，扭曲系统的电子结构可以描述在对齐的InSe双层的带结构的特征的组合与不同的堆叠配置，使预测的带隙和空穴的有效质量。扭曲的InSe双层中的空穴的有效质量被示出为主要由层间距离的影响。层内和层间激子的结合能，从而计算的基础上最近开发的模型Ruiz-Tijerina等人。我们应用类似的分析三层异质结构的InSe/hBN/InSe：其电子结构被证明是很好地描述的叠加的能带结构的两个InSe单层与一个小的耦合通过hBN层。
2022-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Lifshitz Transition and Superconductivity Enhancement in High Pressure $cI$16 Li
利用第一性原理展开方法研究了高压下$cI$ 16 Li的费米面拓扑结构.我们发现在$\sim$ 43 GPa处发生了Lifshitz转变，这解释了实验观察到的超导增强向低压的异常开始。此外，我们确定，与以前的报告相比，额外的嵌套矢量，有助于$cI$ 16结构稳定性。我们的研究强调了三维展开分析的重要性，费米表面拓扑结构和一般的不稳定性的第一性原理研究。
2013-11-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Conditions for electronic hybridization between transition-metal dichalcogenide monolayers and physisorbed carbon-conjugated molecules
杂化效应在决定杂化无机/有机界面的电子性质方面起着至关重要的作用。为了深入了解这些重要的相互作用，我们进行了第一性原理的基础上的混合密度泛函理论，包括自旋轨道耦合，重点是八个代表性的系统形成的两个碳共轭分子芘和芘的物理吸附在过渡金属二硫属化物单分子膜（TMDC）的MoS $_2$，MoSe $_2$，WS $_2$，和WSe $_2$。通过带展开技术，我们分析了所考虑的材料的能带结构，确定了各个成分的贡献以及它们的杂交的签名。基于对称性和充满活力的参数，我们推导出共轭分子和底层TMDC之间的电子杂化的一般条件，即使前者不躺在后者的平面上，从而提供了预测它们的相互排列如何影响它们的电子相互作用的关键。
2022-04-05 cond-mat.mtrl-sci
Effective Electronic Structure of Monoclinic $β-(Al_xGa_{1-x})_2O_3$ alloy semiconductor
本文以$β-Ga_2O_3$为体相晶体，计算了$β-(Al_xGa_{1-x})_2O_3$合金体系的电子能带结构。利用能带展开技术，得到了铝原子相对于镓原子的12.5%~ 62.5%的有效能带结构\textit{(EBS)}.一个160个原子的超原胞是用来模拟的无序系统，是使用特殊的准随机结构，模仿一个真正的随机合金的网站相关性，并减少了由于大量的枚举合金占领网站所产生的配置空间的技术。无序的影响，然后进行评估的电子有效质量和带隙下的广义梯度近似\textit{(GGA)}计算。无序系统的EBS给出了一个洞察的效果的损失的平移对称性的能带拓扑结构，表现为频带展宽，并可以用来评估无序诱导的散射率和电子寿命。这种能带展开的技术可以进一步扩展到合金声子色散，随后声子寿命也可以从能带展宽进行评估。
2022-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Evolution of flat bands in MoSe$_2$/WSe$_2$ moiré lattices: A study combining machine learning and band unfolding methods
本研究结合从头算与机器学习方法，探究MoSe₂/WSe₂莫尔晶格平带演化，揭示不同谷平带的调控机制与角度依赖特性。
2024-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Localization of electronic states in III-V semiconductor alloys: a comparative study
III-V族半导体合金的电子性质研究使用第一性原理，重点是电子态的空间局域化。我们比较本地化的能带边缘，由于在主机GaAs中的各种等价杂质，包括其对光致发光线宽和载流子迁移率的影响。在能带边缘的本地化的极端与个别元素的能力，以改变带隙和相对带对齐。此外，替代性缺陷的形成能的计算和链接到与合金的生长和成形性相关的挑战。光谱分辨的逆参与比被用来映射本地化的前瞻性GaAs基材料合金的B，N，In，Sb和Bi的1.55 $μ$ m波长的电信激光器。这种分析是补充的电子结构和讨论的影响本地化的光学增益和俄歇损耗的带展开。光致发光谱的展宽和载流子迁移率的实验数据的一致性表明，局域化特性可以作为半导体合金工程的指导方针。
2017-05-08 cond-mat.mtrl-sci
Electronic features around Fermi level correlating to occurrence of magnetism or superconductivity in Laves-phase intermetallic compounds
基于密度泛函理论，导出了磁性或超导性与费米能级附近电子态的关系，指出在Laves相化合物中，费米能级的位置对判断是否存在非磁性、铁磁性、反铁磁性或超导性非常敏感.非键区和反键区的费米能级分别对应于非磁性和磁性，而键区的费米能级则对应于超导电性。这一规律对寻找新的磁性和磁性材料具有重要的指导意义。
2004-07-29 cond-mat.mtrl-sci
Fermi surface effects in solid-solid phase transitions in simple metals under pressure
我讨论的行为组1和2的压力下的元素，描述晶体学的基础上金刚石砧压力细胞实验和电子结构计算。除了这些精确的方法，我们讨论了更直观的图片的电子驱动力的过渡，和结构图案，优化电子能量的费米能量打开赝能隙。
2005-09-16 cond-mat.mtrl-sci
Band unfolding with a general transformation matrix: from code implementation to interpretation of photoemission spectra
本文扩展了 fold2Bloch 软件包，通过引入任意变换矩阵实现超胞与原胞间的能带展开，克服了传统仅缩放晶格矢量的限制，并支持原胞与惯用胞转换及旋转，成功应用于 Sr$_2$IrO$_4$ 和 SrIrO$_3$ 的 ARPES 数据解释。
2023-01-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
Electronic states of multilayer VTe2: quasi-one-dimensional Fermi surface and implications to charge-density waves
我们已经进行了角度分辨光电子能谱外延VTe 2薄膜，以阐明费米和电荷密度波（CDW）之间的关系。我们发现在单层（ML）VTe 2中的二维三角形口袋在6 ML对应物中转化为强烈翘曲的准一维（1D）费米面，这可能与1 T-to-1 T '结构相变有关。我们还发现，在低温下，在6 ML中的整个费米表面上的金属费米边缘不同于在1 ML中的各向异性赝能隙，这表明CDW的对比行为也得到了第一性原理能带结构计算的支持。目前的结果指出，同时控制结构相和费米学的重要性，以操纵CDW性质的双过渡金属二硫属化物。
2021-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Electronic properties and Fermi surface of Ag(111) films deposited onto H-passivated Si(111)-(1x1) surfaces
在室温下，在H钝化的Si（111）表面上沉积银膜。用角分辨光电子能谱学分析了它们的电子性质。亚单层膜的半导体和金属化的发病被发现在Ag覆盖率为$\sim$ 0.6单层。在金属薄膜的$\barΓ$ -点处观察到两个表面态，结合能为0.1和0.35 eV。通过测量这些薄膜中费米能级的光电子角分布，得到了费米面的截面图。沿不同对称方向确定的费米矢量和费米能级上的光电子寿命与银单晶的预期结果相当接近。尽管这种一致性，费米面反映了六重对称，而不是银单晶的三重对称。这种行为归因于这些Ag膜由两个旋转60 $^o$的畴组成的事实。
2001-04-11 cond-mat.mtrl-sci
Trends in structural, electronic properties, Fermi surface topology, and inter-atomic bonding in the series of ternary layered dichalcogenides KNi2S2, KNi2Se2, and KNi2Te2 from first principles calculations
利用FLAPW-GGA方法，我们系统地研究了四硫属二硫化物KNi_2CH_2（CH = S，Se，Te）的结构和电子性质.结果表明，硫族元素（S -> Se -> Te）的置换导致晶体结构的各向异性变形，这与[Ni_2Ch_2]块内原子间键的强各向异性有关，在[Ni_2Ch_2]块内形成共价-离子-金属混合键，而在相邻的[Ni_2Ch_2]块和K原子片之间形成离子键.我们发现在KNi_2S_2-> KNi_2Se_2-> KNi_2 Te_2的顺序中（i）整个能带结构（其中近费米价带主要由Ni态产生）的能级保持不变，但公共价带的宽度、分立子带和带隙的宽度减小;（iii）对于费米面，当类二维片形成项链状拓扑结构且封闭口袋的体积减小时，类孔片表现出最明显的变化.讨论了ThCr_2Si_2型层状二硫属化合物KNi_2Ch_2、KFe_2Ch_2、KCo_2Se_2的结构和电子参数的变化趋势。
2013-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Realization of intrinsically broken Dirac cones in graphene via the momentum-resolved electronic band structure
基于能带展开的概念，提出了一种区分能量-动量关系和能量-晶体动量关系的能带结构表示方法。这种动量分辨的能带结构提供了更好的理解的物理过程，需要在动量空间中的波函数的信息，并提供了一个很好的描述角分辨光电子能谱学（ARPES）光谱与仍然信息丰富的能带结构。遵循这种方法，我们证明了石墨烯中的狄拉克锥在动量空间中本质上是破碎的，并且可以用比原始晶胞小的概念晶胞来描述。这种隐藏的自由度可以通过ARPES实验作为缺失的权重来测量，缺失的权重可以通过线性和圆偏振光探测手性和Berry相位来恢复。有了能量-动量关系，我们提供了另一种理解的检索的动量强度，即检索的动量强度是辅助的末态的属性，而不是直接从狄拉克锥。所揭示的破碎的狄拉克锥和由晶格提供的动量为设计先进的纳米器件提供了有趣的成分。
2018-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Topological Electronic and phononic chiral edge states in SiTc Crystal
本研究基于第一性原理计算发现手性晶体SiTc同时具备拓扑电子和声子特性，揭示了多重简并点、Weyl点及极长Fermi arcs，为探索费米子与玻色子拓扑激发的相互作用提供了新平台。
2025-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Pyramids and cootie catchers: new massless fermions in 2D materials
类狄拉克电子态是石墨烯、拓扑绝缘体和其他具有这些电子态的材料研究取得巨大进展的主要动力。零有效质量、高载流子迁移率和众多应用是区分狄拉克态的线性色散的一些结果。在这里，我们报告了一类新的线性电子带在二维材料中的零有效质量和尖锐的带边从来没有见过的固态物质，并预测稳定的材料，利用对称群分析和从头算方法的电子结构。我们对二维材料中的完全线性能带进行了全面的分类，发现只有两类：一方面是狄拉克费米子，另一方面是类狄拉克费米子和类虱子捕手态。新的类支持零有效质量，因此类似于石墨烯的高载流子迁移率，像磷烯的各向异性电子特性，以及相对于电子相关性的状态的鲁棒性。
2016-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Effects of chemical disorder and spin-orbit coupling on electronic-structure and Fermi-surface topology of YbSb-based monopnictides
本研究通过第一性原理DFT计算，发现Te和Al掺杂引起的化学无序可调控YbSb的费米面拓扑，抑制Γ点空穴口袋，从而调节量子输运性质。
2025-04-23 cond-mat.mtrl-sci
Bulk Fermi surface and electronic properties of Cu$_{0.07}$Bi$_{2}$Se$_{3}$
用Shubnikov-de Haas和光学反射率测量方法研究了Cu $_{0.07}$ Bi $_{2}$ Se $_{3}$的电子性质.量子振荡揭示了一个散装的，三维费米表面各向异性$k^{c}_{F}/k^{ab}_{F}\approx$ 2和适度增加的自由载流子浓度和散射率相对于未掺杂的Bi $_{2}$ Se $_{3}$，也证实了反射率数据。有效质量几乎与Bi $_{2}$ Se $_{3}$相同。光学电导率揭示了一个强大的增强与Cu添加的绑定杂质带，这表明，一个显着数量的Cu原子进入Bi和Se层之间的间隙位置，甚至可以取代Bi。这一结论也得到了X射线衍射测量的支持，其中与Bi $_{2}$ Se $_{3}$相比，在Cu $_{0.07}$ Bi $_{2}$ Se $_{3}$中发现了微应变的显著增加。
2013-05-07 cond-mat.mtrl-sci
Band Unfolding via the Quadratic Pseudospectrum
Purdue University（普渡大学）；University of New Mexico（新墨西哥大学）；Sandia National Laboratories（桑迪亚国家实验室）
本文提出一种基于伪谱方法的带展开框架，用于处理无精确周期性的系统，揭示有限系统中的本征行为，通过在纤维链等系统中验证，展示了其在非周期、无序和有限系统中的应用潜力。
2026-05-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other math-ph
Electronic band structure, Fermi surface and effect of spin-orbit coupling for tetragonal low-temperature superconductor Bi2Pd from first principles
本文从理论上研究了四元系低温超导体Bi_2 Pd的电子能带结构和费米面。我们的主要结果是：（i）Pd 4d和Bi 6p态决定了多层FS拓扑的主要特征，因此对于这种材料，应该假设在不同FS层上具有不同能隙的复杂超导能隙结构：（ii）自旋轨道耦合对近费米电子态分布的影响是次要的;（iii）由于相邻原子片之间的定向键合，该相为类3D相。
2012-08-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Fermi arcs and pseudogap emerging from dimensional crossover at the Fermi surface in La$_{2-x}$Sr$_x$CuO$_4$
采用先进的能带展开技术，在广泛的从头算框架内模拟了La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$（LSCO）的掺杂机制和真实费米面（FS）演化。我们表明，普通的Kohn-Sham DFT+U可以重现所观察到的金属-绝缘体转变，当不限于顺磁溶液空间。电弧是自掺杂的轨道电荷转移内的Cu-O平面，而引入的Sr电荷是强烈本地化。电弧保护和刚性带图像的不足是费米能量下轨道对称性快速变化的结果：材料沿着费米表面在节点（2D）和反节点（3D）区域之间发生维度交叉。在LSCO中，这种交叉解释了FS弧、波腹赝能隙和$c$轴电导率中的绝缘行为，这些都是高T $_c$铜酸盐中普遍存在的现象。配体库仑积分涉及面外网站是主要负责ARPES在LSCO中观察到的最引人注目的效果。
2015-11-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electronic structure and Fermi surface character of LaONiP from first principles
基于第一性原理计算，我们研究了ZrCuSiAs结构的LaNiPO超导体的电子结构.详细给出了态密度、能带结构和费米面。我们的研究结果表明，La-O和Ni-P之间的结合是强共价键，而LaO和NiP块之间的结合性质主要是离子。同时还发现在费米能级上有四个带，对应的费米面都具有二维特征。此外，我们还给出了带分解电荷密度，这表明费米面的轨道成分比铜氧化物超导体复杂。
2008-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electronic band structure, Fermi surface, and elastic properties of new 4.2K superconductor SrPtAs from first-principles calculations
六方相SrPtAs（s.g. P6/mmm; #194）是一种新型的低温（TC ~ 4.2K）超导体。利用第一性原理计算首次得到了SrPtAs的优化结构参数、电子能带、费米面、总态密度和分态密度、原子间成键图、独立弹性常数、体模量和剪切模量，并与相关的层状超导体SrPt 2As 2进行了比较分析。
2011-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electronic properties and Fermi surface for new Fe-free layered superconductor BaTi2Bi2O from first principles
最近，作为层状无铁磷属氧化物超导体发展的重要一步，新相BaTi_2Bi_2O被发现，它在所有相关的非掺杂系统中具有最高的TC（约4.6K）。本文首次报道了用FLAPW-GGA方法计算BaTi_2Bi_2O晶体的电子能带、费米面拓扑、电子态的总密度和分密度。原子间的键合图像被描述为金属、共价键和离子贡献的高度各向异性的混合物。此外，还讨论了BaTi_2Bi_2O相变温度升高的结构和电子因素（与相关的磷属氧化物BaTi_2As_2O和BaTi_2Sb_2O相比）。
2013-02-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electronic structure of a graphene superlattice with a modulated Fermi velocity
利用有效类Dirac-like哈密顿量研究了由两个具有不同费米速度、能隙和静电势的周期区域组成的石墨烯超晶格的电子结构.必须预期的是，石墨烯超晶格的一个区域中的费米速度的改变等效于改变该区域的宽度而保持费米速度不变，只要载流子穿过该区域所花费的时间相同。然而，这里表明，这两个系统是不等价的。我们发现了额外的狄拉克点诱导的周期势和它们的位置在\textbf{k}空间。结果表明，费米速度调制打破了电子和空穴的微带之间的对称性，它是可能的额外的狄拉克点的行为进行控制。所得结果可用于石墨烯基电子器件的制备。
2015-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of a graphene superlattice with massive Dirac fermions
我们利用有效的狄拉克方程从理论上研究了石墨烯基超晶格的电子和输运性质。超晶格由施加在沉积在衬底上的单层石墨烯上的周期性电势组成，该周期性电势在其电子结构中打开$2Δ$的能隙。我们发现，在一定条件下，电子能带结构中出现了额外的狄拉克点，从而有可能使导带和价带之间的间隙闭合。通过改变周期势，可以在$0\leq E_g \leq 2Δ$范围内调节能隙$E_g$.我们分析了接触点附近的低能电子结构，发现有效费米速度具有很强的各向异性，并依赖于能隙。我们表明，额外的狄拉克点在这里获得的行为不同，以前研究的系统相比。
2015-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Emergent ferromagnetism with Fermi-liquid behavior in proton intercalated CaRuO3
关联电子系统中费米液态和非费米液态之间的相互作用是凝聚态物理的重要研究课题。探索非费米液体行为本质的一个有效途径是接近其相界。本文报道了金属CaRuO3在离子液体门控作用下，通过电场质子化，实现了从非费米液体到费米液体的转变。这种电子跃迁随后引发了一个可逆的磁跃迁，从这个顺磁性化合物中出现了一个奇异的铁磁态。我们的理论分析表明，氢掺入通过结构畸变和电子掺杂在电子和磁性相变中起着关键作用。这些观测结果不仅有助于理解钙钛矿双烯酸盐体系中相关的磁性和电子跃迁，而且为相关材料中电子相的设计提供了新的途径。
2021-03-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Long-range electronic reconstruction to a $d_{xz,yz}$-dominated Fermi surface below the LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interface
低维，对称性破缺和容易调制的载流子浓度引起新的电子相出现在氧化物界面。然而，这种重建的空间范围-即界面“深度”-仍然不清楚。研究LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$异质结构在以前未探索的载流子密度$n_{2D}\geq6.9\times10^{14}$ cm $^{-2}$，我们观察到一个Shubnikov-de Haas效应的小面内场，一个各向异性的三维费米表面的特点，优先$d_{xz,yz}$轨道占有延伸超过至少100纳米垂直于界面。在较高的$n_{2D}$下，体掺杂SrTiO $_3$的三维费米面同时出现量子振荡。我们区分掺杂钙钛矿异质结构中的三个区域：窄（$<20$ nm）2D接口住房超导性和/或其他新兴的阶段，电子各向同性区域远离（$>120$ nm）的接口和新的中间区域，界面接近renormalises相对于散装的电子结构。
2014-06-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multipole Representation of the Fermi Operator with Application to the Electronic Structure Analysis of Metallic Systems
Princeton University（普林斯顿大学）
提出费米-狄拉克函数和费米算子的多极表示，开发用于金属体系电子结构分析的高效算法，计算成本随βΔε对数增长。
2008-12-23 cond-mat.mtrl-sci cs.NA math.NA
Plethora of tunable Weyl fermions in kagome magnet Fe3Sn2 thin films
非常规磁体中磁性和电子能带拓扑的相互作用使得能够产生和精细控制新颖的电子现象。在这项工作中，我们使用扫描隧道显微镜和光谱研究薄膜的原型可果美磁铁Fe3Sn2。我们的实验揭示了一个不寻常的大量密集间隔的光谱特征跨越费米能级。这与理论预测的低能外尔费米子和相关拓扑费米弧表面态的特征是一致的。通过测量它们作为磁场的函数的响应，我们发现与磁化方向相关的能量的显著演化。电子散射和干涉成像进一步证明了相关电子状态子集的可调性质。我们的实验提供了如何在原位自旋重取向驱动的Weyl费米子能带结构的电子态密度的变化的第一个可视化。结合以前的大量狄拉克费米子，平带和电子向列性的报告，我们的工作建立了Fe3Sn2作为一个独特的平台，拥有非常广泛的拓扑和相关的电子现象。
2022-11-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fermiology and Band Structure of Oxygen-Terminated Ti3C2Tx MXene
本文通过严格薄膜制备与超高真空退火获得纯氧端基Ti3C2Tx MXene，并利用偏振同步辐射角分辨光电子能谱揭示其费米面拓扑与各向异性能带结构，为电子输运性质的能带工程及储能、透明导体和催化应用奠定基础。
2025-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Hidden one-dimensional electronic structure and non-Fermi liquid angle resolved photoemission line shapes of $η$-Mo$_4$O$_{11}$
本文报道了$η$ -Mo $_4$ O $_{11}$的角分辨光电子能谱（ARPES），$η$-Mo是一种层状金属，在109 K和30 K下经历两个电荷密度波（CDW）跃迁.我们已经直接观察到了与109 K跃迁相关的“隐藏的一维（隐藏的-1d”）费米面和各向异性能隙开口，与CDW跃迁的能带理论描述一致。此外，在其他隐藏的一维材料，如NaMo $_6$ O $_{17}$，ARPES线的形状显示出一定的异常，我们讨论的非费米液体物理和可能的角色的障碍。
2005-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic structure of triangular, hexagonal and round graphene flakes near the Fermi level
采用紧束缚方法研究了三角形、六边形和圆形石墨烯量子点（片）在费米能级附近的电子壳层结构。结果表明，在费米能级附近，三角形薄片的壳层结构是自由无质量粒子的壳层结构，而具有扶手椅边缘的三角形显示了额外的能级序列（“鬼态”）。这些能级来自石墨烯能带结构和波动方程的平面波解，并且它们不存在于具有锯齿形边缘的三角形中。所有锯齿形的三角形在费米能级上都表现出突出的边缘态，由于对称性的原因，三角形和六边形薄片中几乎没有低能传导电子态。扶手椅三角形可以用作其他类型的支持重影状态的薄片的构建块。边缘粗糙度对三角形薄片的水平结构只有很小的影响，但在其他类型的薄片中，这种影响大大增强。在圆形薄片中，费米能级附近的态强烈依赖于薄片半径，并且它们总是局限于边缘的锯齿形部分。
2008-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Surface-electronic structure of La(0001) and Lu(0001)
大多数研究金属表面电子结构的光谱方法都有一个缺点，要么只能探测到被占据态，要么只能探测到未被占据态，信号在费米边缘被切断。当状态非常接近费米能级时，这会导致显著的不确定性。通过低温扫描隧道谱和从头计算，我们研究了La（0001）和Lu（0001）的表面电子结构，证明了通过这种方法可以高精度地得到与费米能级非常接近的表面电子结构的详细信息。
2005-11-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
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
Electronic Structure Studies of FeSi: A Chiral Topological System
最近在多重简并的B20系统CoSi和RhSi表面上观察到的拓扑费米弧引起了人们极大的研究兴趣。虽然另一个同构系统FeSi被预测显示出体手征费米子，但FeSi是否具有与费米能级附近的奇异手征费米子相关的拓扑表面费米弧，在理论和实验上都还不清楚。本文利用角分辨光电子能谱（ARPES）和密度泛函理论（DFT）计算了FeSi的低能电子结构。我们进一步报道了表面态的计算，以提供对费米能级附近的表面能带结构的FeSi的见解。与CoSi或RhSi不同，FeSi在费米能级附近没有拓扑费米弧，这一点从ARPES和表面态计算中都得到了证实。此外，ARPES数据显示自旋轨道耦合（SOC）带分裂为40 meV，这是在良好的协议与散装能带结构计算。我们注意到FeSi中的异常温度依赖性电阻率，这可以通过电子-声子相互作用来理解，因为我们从ARPES数据中发现德拜能量为80 meV。
2019-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic-field-induced electronic instability of Weyl-like fermions in compressed black phosphorus
本研究通过核磁共振与能带计算，发现在静水压下的黑磷中，平行于倒易空间节环的磁场会诱导Weyl-like费米子的电子不稳定性，并在约1.0 GPa下观测到反常自旋涨落达到最大，为探索强耦合Weyl-like费米子提供了材料平台。
2023-10-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Near Fermi level Electronic Structure of Pr$_{1-x}$Sr$_x$MnO$_3$: Photoemission Study
在本研究中，我们在Pr $_{1-x}$ Sr $_x$ MnO $_3$体系中观察到了一个与绝缘体-金属转变有关的赝能隙。我们的价带光电子能谱研究表明，在近费米能级态密度的变化是突然的居里转变，并发生在$\sim$ 1 eV的能量尺度，强烈表明，在其他锰氧化物中观察到的电荷有序间隙和这里观察到的赝间隙可能确实有相同的起源。这些结果可以理解的框架内的模型的基础上电子相分离，它已被证明，赝间隙是一个通用的功能的混合相组合物。同时，我们对Pr $_{0.75}$ Sr $_{0.25}$ MnO $_3$的能带结构的计算表明，该体系可能存在半金属性.
2008-05-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic band structure, Fermi surface and elastic properties of polymorphs of new 5.2K iron-free superconductor SrPt2As2 from first principles calculations
用第一性原理计算，详细研究了新的四元CaBe_2Ge_2型5.2K超导体SrPt_2As_2的结构、弹性和电子性质，并与两种不同[Pt_2As_2]（或[Pt_2As_2]）块原子构型的ThCr_2Si_2型SrPt_2As_2多晶型进行了比较.我们发现CaBe_2Ge_2型SrPt_2As_2是一个非常独特的系统，具有复杂的近费米带的2D-3D特征，以及费米表面的"中间"类型，它由具有圆柱状（2D）拓扑结构（典型的122 FeAs相）的电子口袋以及3D电子口袋和空穴口袋组成，这是ThCr_2Si_2类无铁低Tc超导体的特征。分析表明，与类ThCr_2Si_2~（122）相相比，类CaBe_2Ge_2~（122）相SrPt_2As_2的其它特征是：（1）.当导电为各向异性且主要发生在[Pt_2As_2]块时，[Pt_2As_2]和[Pt_2As_2]块对近费米区贡献的本质区别;（2）.形成强共价Pt-As键的3D系统（[Pt2As2]/[As2Pt2]嵌段的内部和之间），其负责该多晶型物的增强的稳定性，和（3）。相邻[Pt2As2]和[As2Pt2]块之间的基本电荷各向异性。我们还预测，CaBe2Ge2类SrPt2As2是机械稳定的，相对较软的材料，具有高压缩性，并将表现出韧性的方式。相反，仅含有[Pt2As2]或[As2Pt2]块的ThCr2Si2型SrPt2As2多晶型物不太稳…
2011-01-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Ab initio many-body GW correlations in the electronic structure of LaNiO$_2$
采用从头计算方法（ab initio $GW$）对LaNiO $_2$的电子结构进行了计算.相对于密度泛函理论，我们发现，在$GW$的La 4 $f$的状态进行了一个重要的$+$ 2 eV的费米能级向上移动，而O 2 $p$的状态被下拉$-$ 1.5 eV，从而加强了这种材料的电荷转移特性。然而，$GW$多体效应使得费米能级上的类似$d$的能带几乎不受影响，因此费米表面拓扑结构得以保留，这与铜酸盐不同。
2020-03-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Emergence and tunability of Fermi-pocket and electronic instabilities in layered Nickelates
本研究针对层状镍酸盐的电子结构调控问题，提出聚焦有效轨道与费米口袋的建模框架，揭示$3d_{z^2}$轨道诱导第二费米口袋的机制，预测了可通过掺杂/压力调控的特定极化率，为理解其电子不稳定性提供新见解。
2024-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Detailed Electronic Structure of the Three-Dimensional Fermi Surface and its Sensitivity to Charge Density Wave Transition in ZrTe3 Revealed by High Resolution Laser-Based Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
详细的电子结构信息是从微观水平理解电荷密度波有序本质及其与超导有序关系的关键。利用高分辨率激光角分辨光电子能谱（ARPES）研究了准一维CDW超导系统ZrTe 3中布里渊区中心附近的三维类孔费米面.双费米面片被清楚地解决了三维孔状费米面周围的区域中心。随着温度的升高，3D费米面显示出明显的收缩。特别地，沿着3D费米面的准粒子散射率在ZrTe 3的电荷密度波转变温度（~63 K）附近经历异常。电子-声子耦合的签名观察到在~20 meV的色散扭折，周围的3D费米表面的电子-声子耦合的强度是相当弱的。这些结果表明，3D费米面也是紧密相连的电荷密度波跃迁，并建议在整个电子结构的CDW相变在ZrTe 3引起的更全球性的影响。
2019-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic transport and Fermi surface of Weyl semimetal WTe2: quantum oscillations and first-principles study
本研究结合实验与第一性原理计算，揭示了Weyl半金属WTe2的近补偿状态、非饱和磁阻及违反Kohler法则的机制，并通过量子振荡分析确定了其电子结构参数。
2025-08-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.comp-ph
Electron-Phonon Functional Renormalization Group of Fermi Liquid Instabilities
Universität Würzburg（维尔茨堡大学）
该研究为关联电子模型制定泛函重整化群假设，纳入电子相互作用与电子-声子耦合，平等对待声子和电子介导的费米液体不稳定性，以哈伯德模型为例说明方法，可纳入完整输入，有助于分析微观层面电子序。
2026-07-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic thermal resistivity and quasi-particle collision cross-section in semi-metals
本文通过高分辨率测量铋的热导率，发现电子热阻率呈温度的平方依赖，并结合其他半金属数据揭示其前置因子与费米温度倒数平方成比例，表明准粒子碰撞截面与费米波长相关而非仅由库仑相互作用强度决定。
2024-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
