RIXS and excited states calculation with the Xclaim code
讨论了用Xclaim计算共振非弹性X射线散射(RIXS),Xclaim是一个基于配位场多重态模型的多平台计算核-空穴光谱的程序。RIXS可以用配体场模型计算,配体场模型具有用于$d$ -价金属的L $_{2,3}$、M $_{2,3}$、$K_α$和$K_β$边缘的配体。此外,该程序带来了完全对角化哈密顿量对激发态进行分类的可能性。xclaim的命令行用法是为了编写脚本,以帮助自动化可以通过图形界面获得的结果。
2015-08-04 cond-mat.str-el
An ab-initio evaluation of the local effective interactions in the superconducting compound $\rm Na\_{0.35} Co O\_2-1.3H\_2O$
我们使用从头计算量子化学方法,明确处理钴3d壳层内的强关联效应,以及屏蔽效应的有效积分,准确地确定在现场和最近邻(NN)的相互作用在$\rm Na\_{0.35} Co O\_2-1.3H\_2O$超导化合物。发现$t\_{2g}$轨道内的有效配体场分裂为$δ\sim 300 \rm meV$,与$e\_g^\prime$轨道相比,$a\_{1g}$轨道不稳定。评价了$J\_H\sim 280 \rm meV$和$U\sim 4.1$ -$4.8 \rm eV$的有效Hund交换和库仑排斥。NN跳跃参数内的三个$t\_{2g}$轨道确定,并发现是相同的数量级的$t\_{2g}$配位场分裂,支持该系统的三带模型的假设。最后,我们评估NN的有效交换积分是反铁磁和$J=-66 \rm meV$。
2006-09-15 cond-mat.str-el
How Much Do We Understand Ce L3 XANES? Ab Initio Insights into Configuration-Specific Screening at the Multiplet--Continuum Frontier
European Synchrotron Radiation Facility(欧洲同步辐射装置)
本研究通过 XSpectruplet 方法,揭示了 Ce L3 XANES 中集体屏蔽与局部多重态的相互作用,解释了 CeO2 和 CePO4 的光谱差异,表明集体再杂化可产生不同光谱贡献。
2026-09-29 cond-mat.str-el
Ab Initio determination of Cu 3d orbital energies in layered copper oxides
长期以来,人们一直认为,描述高Tc超导铜氧化物低能物理的极小模型必须包括除了正则x2-y2对称性之外的其他对称性的铜态,特别是z2轨道。这些状态的能量分裂的实验和理论估计差异很大。与一种新的从头算量子化学计算方案,我们确定这些能量的范围内的铜氧化物和-oxyclorides,确定与顶端铜配体的距离的趋势,并找到极好的协议与最近的共振非弹性X-射线散射测量,可用于La 2CuO 4,Sr 2CuO 2Cl 2,和CaCuO 2。
2011-10-11 cond-mat.str-el
CERES: An ab initio code dedicated to the calculation of the electronic structure and magnetic properties of lanthanide complexes
我们开发并实现了一个新的从头算程序CERES(Computational Emulator of Rare Earth Systems),该程序完全用C++11编写,用于计算镧系元素配合物中由基态自旋轨道多重态分裂引起的晶体场态的电子结构和磁性.新的代码获得效率,通过优化实施的直接配置平均Hartree-Fock(CAHF)算法的确定$4f$准原子活性轨道共同的所有多电子自旋流形贡献的基础自旋轨道多重态的镧系离子。新的CAHF实现是基于拟牛顿收敛加速技术耦合到一个有效的库,直接评估分子积分,和特定问题的密度矩阵猜测策略。在描述了新代码的主要特点后,我们比较了它的效率与当前状态-的-
2017-09-29 cond-mat.str-el
Determination of the single-ion anisotropy energy in a S = 5/2 kagome antiferromagnet using X-ray absorption spectroscopy
我们报告X射线吸收和X射线线性二色性测量在铁L2,3的几何挫折系统的钾和水合氢铁黄钾铁矾的边缘。与模拟光谱,涉及配体场多重计算建模的3D-2 P的铁离子和氧配体之间的杂交的比较,产生了准确的估计配体金属离子的杂交和由此产生的单离子晶体场各向异性能量。使用这种方法,我们提供了一个实验验证的情况下出现的单离子各向异性在这个名义上高自旋3d 5轨道单线态6S系统,占远程有序基态的钾铁黄钾铁矾的自旋波色散的功能。
2008-12-15 cond-mat.str-el
Xclaim: a graphical interface for the calculation of core-hole spectroscopies
Xclaim(x射线核能级原子多重态)是一个图形界面,用于计算电荷转移多重态模型中的核-空穴光谱和基态性质,该模型考虑了库仑、自旋轨道、晶体场和杂化相互作用的多体哈密顿量。利用Hartree-Fock估计的库仑相互作用、自旋轨道相互作用和配位场参数(晶场、杂化能和电荷转移能),该程序可以计算d价和f价金属不同吸收边的X射线吸收谱(XAS)、X射线光电子能谱(XPS)、光电子能谱(PES)和逆光电子能谱(IPES)。该程序在Linux,Windows和MacOS平台上运行。
2015-03-31 cond-mat.str-el
Environmental Screening and Ligand-Field Effects to Magnetism in CrI$_3$ Monolayer
我们提出了一个详细的研究悬浮和介电嵌入CrI $_3$单分子膜的磁性的微观起源。为此,我们向下折叠两个不同的最小广义哈伯德模型与不同的轨道基组从\emph{ab initio}计算使用约束随机相位近似。在平均场近似下,我们表明,这些模型是能够描述的局部磁矩在CrI $_3$和再现完整的\emph{ab initio}计算的电子特性的形成。我们利用磁力定理来研究不同轨道流形之间的微观磁交换通道。我们发现了一个多轨道超交换机制作为起源的磁性在CrI $_3$有效的铁磁和反铁磁Cr-Cr $d$耦合通道,这是决定性的影响,由配体(I)$p$轨道之间的详细相互作用。我们展示了如何环境屏蔽,如导致从封装与六方氮化硼(hBN)的铬$_3$单层的影响库仑相互作用的膜,以及如何连续控制其磁性能。最近和次最近邻交换相互作用之间的非单调相互作用的驱动下,我们发现磁振子色散和居里温度是非平凡的环境介电屏蔽的影响。
2021-03-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic excitation spectra from ab-initio band structure results for LaMO_3 (M = Cr-Ni)
我们提出了计算电子激发光谱的LaMO_3系列(M=Cr-Ni)内获得的从头计算能带结构计算的真实几何和磁性结构。计算结果与实验结果吻合较好。这表明过渡金属-过渡金属通过氧原子的相互作用在确定光谱特征中起着重要作用,并表明U/t的值比迄今为止所认为的要小。本方法破坏了多重峰相互作用的重要性,否则在各种单一杂质模型中发挥重要作用。
1996-11-13 cond-mat.str-el
Ab initio determination of excitation energies and magnetic couplings in correlated, quasi two-dimensional iridates
为了确定铱酸盐Sr $_2$ IrO $_4$和Ba $_2$ IrO $_4$ -高温超导性的潜在平台-中基本的电子和磁相互作用的强度,我们使用基于波函数的电子结构理论的多体技术。多重态物理,自旋-轨道相互作用,和Ir-O杂化都被平等对待,完全{ \it从头算}。我们的计算将Sr $_2$ IrO $_4$ /Ba $_2$ IrO $_4$的最低d-d激发置于0.69/0.64 eV,显著低于同构铜酸盐。电荷转移激发开始于3.0/1.9 eV,磁最近邻交换耦合为51/58 meV。现有的实验结果是完全一致的,这些值,这强烈约束的参数化的有效虹彩哈密顿量。
2012-03-09 cond-mat.str-el
Evidence for Many-Body States in NiPS$_3$ Revealed by Angle-Resolved Photoelectron Spectroscopy
Wrocław University of Science and Technology(弗罗茨瓦夫理工大学);RWTH-Aachen University(亚琛工业大学);Technion, Haifa(海法理工学院);Forschungszentrum Jülich(于利希研究中心);University of Trieste(的里雅斯特大学);Elettra – Sincrotrone Trieste S.C.p.A.(Elettra-的里雅斯特同步辐射中心);Pacific Northwest National Laboratory(太平洋西北国家实验室)
研究通过ARPES揭示NiPS₃中多体态特征,发现其与DFT+U计算不符,表明局部Ni-S多重态物理及多体结构超越平均场理论。
2026-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multipolar exchange interaction and complex order in insulating lanthanides
在绝缘镧系元素中,镧系元素离子处原子$J$多重态的未淬灭轨道动量和弱晶场(CF)分裂导致它们之间的高等级(多极)交换相互作用和复杂的低温磁序,实验未完全揭示。解释相关{ \it ab initio }方法被证明是非常有效的准确描述CF多重态和磁性的个别镧系离子在这样的材料。在这里,我们扩展了这种{ \it从头算}方法,并发展了$f$金属化合物中$J$ -多重态之间多极交换相互作用的第一性原理微观理论。该方法的关键点是一个完整的帐户古迪纳夫的交换机制,随着传统的安德森的超交换和其他贡献,前者是占主导地位的许多镧系材料。应用这种方法描述岩盐结构的氮化钕的基态有序,揭示了其铁磁有序的多极性。我们发现,初级和二级序参量(分别为$T_{1u}$和$E_g$对称性)包含不可忽略的$J$ -张量的贡献高达九阶。计算的自旋波色散和磁性和热力学性质表明,它们不能被定量模拟限制到地面CF多重的Nd网站。我们的结果表明,{ \it ab initio }方法的低能哈密顿量的研究具有复杂的磁序的材料是一个强大的工具。
2022-03-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Predicting Ligand-Dissociation Energies of 3d Coordination Complexes with Auxiliary-Field Quantum Monte Carlo
过渡金属配合物在生物学和化学催化中是普遍存在的,但由于存在很大程度的动态电子关联,并且在某些情况下,由于大量的低位态而产生的强静态关联,它们仍然难以用从头计算方法准确描述。由于缺乏高质量的气相实验数据,进展受到阻碍,而精确的从头计算预测通常由于系统的大尺寸而在计算上无法负担。在这项工作中,我们提出了一个数据集的34个3d含金属配合物的气相配体解离能报告的不确定性为$\leq$ 2千卡/摩尔。我们进行全电子无相位相干场量子蒙特卡罗(ph-AFQMC)利用多行列式的试验波函数选择的黑箱程序。我们将所得结果与各种泛函的DFT和DLPNO-CCSD(T)的结果进行了比较。我们发现我们最好的ph-AFQMC方法的MAE为1.09 $\pm$ 0.28 kcal/mol,而DLPNO-CCSD(T)为2.89 kcal/mol,DFT为1.57 - 3.87 kcal/mol。我们发现我们最好的ph-AFQMC方法的最大误差为2.96 $\pm$ 1.71 kcal/mol,而DLPNO-CCSD(T)为9.15 kcal/mol,DFT为5.98 - 13.69 kcal/mol。几个功能的合理性能是在鲜明的对比,以前表现出的精确度差得多的pathologics,这表明由于配体配位的电子相关性的缓和。然而,对于DFT和DLPNO-CCSD(T)的一小部分情况,不可预测的大误差引起了关注,特别…
2020-01-20 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Lanthanide-radical magnetic coupling in [LnPc$_2$]$^0$: Competing exchange mechanisms captured via ab initio multi-reference calculations
本文计算研究了[LnPc $_2$ ] $^0$(Ln = Tb,Dy,Ho,Er)中Ln $^{3+}$ 4f电子与酞菁配体上自旋1/2自由基之间的分子内交换耦合.对[LnPc $_2$ ] $^0$和较小的模型化合物[LnPz $_2$] $^0$进行了一系列从头算多构型/多参考完全/限制活性空间自洽场计算(CASSCF/RASSCF),包括非微扰自旋-轨道耦合.我们发现,交换耦合机制的对称性的限制,但也依赖于自旋极化效应所引发的Pc $_2$配体$π$ - $π^*$激发。计算出的交换分裂是小的,最多几厘米$^{-1}$,在不同意与以前的文献报道的强反铁磁耦合,但与最近的EPR实验[TbPc $_2$ ] $^0$。此外,耦合强度被发现从[TbPc $_2$ ] $^0$降低到[ErPc $_2$ ] $^0$,在镧系元素的基础(洪德规则)的罗素-桑德斯项的未成对电子自旋的数量减少。
2020-01-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.atm-clus
Long-range interactions in the effective low energy Hamiltonian of Sr2IrO4: a core level resonant inelastic x-ray scattering study
利用芯能级共振非弹性X射线散射研究了Sr_2IrO_4的电子结构。实验光谱可以很好地再现使用从头算密度泛函理论为基础的多重态配体场论计算,从而验证这些计算。我们发现,低能量,有效的Ir t2g轨道几乎是能量简并的。我们发现,共价Sr2IrO4,一般在铱酸盐,是非常大的,大量的氧配位体空穴特性的Ir t2g的Wannier轨道。这具有深远的影响,因为不仅现场晶体场能量由长程晶体结构决定,而且更重要的是,磁交换相互作用将在自旋方向上具有长程距离相关的各向异性。这些发现为设计能够承载类似罗盘的磁相互作用的d^5材料设定了限制,并显示了途径。
2016-11-30 cond-mat.str-el
Dimensionality dependent electronic structure of the exfoliated van der Waals antiferromagnet NiPS$_3$
该研究通过RIXS测量揭示NiPS$_3$从块体到三层时电子结构变化,层间作用影响层内磁性,使二维材料接近磁序相边界,可能解释长程序消失。
2023-02-15 cond-mat.str-el
Spin-forbidden excitations in the magneto-optical spectra of CrI$_3$ tuned by covalency
本文通过MCD光谱和RIXS测量结合CTM计算,在vdW铁磁体CrI$_3$中发现了由共价性调控的自旋禁戒Cr$^{3+}$ dd激发,并揭示了其随厚度和磁场变化的可调性。
2025-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Photo-induced charge-transfer renormalization in NiO
本研究结合飞秒X射线吸收光谱与动力学平均场理论,厘清NiO光掺杂态中d-d、d-p相互作用的贡献,揭示光掺杂与化学掺杂的差异,为超快材料设计提供支撑。
2024-05-24 cond-mat.str-el
Electronic structures and optical properties of layered perovskites Sr_2MO_4 (M=Ti, V, Cr, and Mn): An ab initio study
采用广义梯度近似(GGA)和GGA+ $U$的$ab $ $initio$计算方法研究了一系列层状钙钛矿结构Sr $_2$ $M$ O $_4$($M$ =Ti,V,Cr,Mn).计算了不同磁位形下的总能量,包括反铁磁位形、铁磁位形、铁磁面交替的层状反铁磁位形和交错的面内反铁磁位形(AFM-II)。发现Sr $_2$ TiO $_4$始终是禁带绝缘体。对于Sr $_2$ MnO $_4$,GGA和GGA+ $U$计算表明,在所有考虑的构型中,绝缘的AFM-Ⅱ态具有最低的总能量.对于$M$ =V和Cr,GGA不足以给出绝缘的AFM-Ⅱ态,而考虑电子-电子关联效应$U$是必要和有效的。当$U$大于临界值时,AFM-II状态在两种情况下都将具有最低的总能量。此外,光学电导率谱的计算和比较与实验测量,以显示如何以及基态内的GGA或GGA+ $U$描述。结果表明,在Sr $_2$ VO $_4$和Sr $_2$ CrO $_4$中,$U$被高估。为了弥补这样一个缺陷的GGA+ $U$,从适当的配位场的变化,与$U$合作的贡献进行了讨论,并显示是有效的Sr $_2$ CrO $_4$。
2006-12-21 cond-mat.str-el
Multiplet Effects in the Electronic Correlation of One-Dimensional Magnetic Transition-Metal Oxides on Metals
采用约束无规相位近似(cRPA)方法计算了四种一维磁性过渡金属氧化物XO $_2$(X = Mn,Fe,Co,Ni)在Ir(100)表面的Hubbard $U$参数.除了氧化物的预期筛选,即,的$U$值的金属基板的存在下,我们发现一个强烈的依赖于电子配置(多重态)的X($d$)轨道。原子X所获得的每一种特定的电子构型都由O配体以及与Ir(100)基底的电荷转移和杂化决定。我们发现,MnO $_2$和NiO $_2$链表现出两种不同的屏蔽制度,而CoO $_2$的情况下介于两者之间。MnO $_2$链的电子结构在吸附后几乎保持不变。因此,在这种情况下,额外的屏蔽主要由相邻金属表面原子的电子产生。发现NiO $_2$ /Ir(100)的屏蔽强度取决于吸附态的Ni($d$)构型。FeO $_2$的情况下显示出异常的行为,因为它是唯一的绝缘系统,在金属基板的情况下,因此,它具有最大的$U$值。然而,该值被吸附后的上述两种屏蔽效应显著降低。
2022-02-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin state transition and covalent bonding in LaCoO3
利用动力学平均场论方法,在局域密度近似下(LDA+DMFT),研究了LaCoO_3的p-d Hubbard哈密顿量.我们解决的起源本地的时刻观察到100 K以上,并讨论其归属于一个特定的原子多重共价Co-O键的存在下。我们表明,在固体这样的属性,基于单离子图片,一般是不可能的。我们解释何时以及如何单离子图片可以推广到固体中提供一个有用的近似。我们的结果表明,局部矩的表观大小不一定是潜在的原子多重态的指示。我们的结论是,在LaCoO 3的本地矩行为来自高自旋态的Co和解释这一说法的确切含义。
2012-11-12 cond-mat.str-el
Atomic multiplet and charge-transfer screening effects in 1$s$ and 2$p$ core-level X-ray photoelectron spectra of early 3$d$ transition-metal oxides
本研究比较VO$_2$和CrO$_2$的1$s$与2$p$芯能级HAXPES谱,结合Anderson杂质模型和MO$_6$簇模型分析,揭示原子多重态与电荷转移的相互作用,并证明1$s$激发在区分金属-配体与金属-金属电荷转移方面更具优势。
2024-05-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of $L$-edge spectroscopy of strongly correlated systems
在过渡金属(TM)的$L$ -边缘处测量的X射线吸收光谱是一种强大的元素选择性工具,其提供关于$3d$状态中的相关效应的直接信息。$2p\rightarrow3d$激发过程的理论建模对于当代\textit{ab initio}电子结构技术仍然是具有挑战性的,由于强烈的芯孔和多重态效应影响光谱。在这项工作中,我们提出了一个实现的方法相结合的密度泛函理论与多重态配体场论,提出了在Haverkort等人。(https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.85.165113),物理评论B 85,165113(2012)。在这种方法中,一个单杂质安德森模型(SIAM)的构造,与几乎所有的参数从第一性原理,然后求解,以获得光谱。在我们的实现中,我们采用了动力学平均场论的语言,并利用局域态密度和杂化函数,投影到TM $3d$态,以构建SIAM。所开发的计算方案适用于计算的$L$边缘光谱的几个TM一氧化物。理论和实验之间的一个非常好的协议被发现为所有研究系统。讨论了核-孔松弛、杂交离散化的影响,以及该方法的可能扩展和局限性。
2017-12-18 cond-mat.str-el
Vibronic effect on resonant inelastic x-ray scattering in cubic iridium hexahalides
针对 K$_2$IrCl$_6$ 中 $j=3/2$ RIXS 峰的反常分裂,本文同时纳入自旋轨道与振动耦合,证明动态 Jahn-Teller 效应可在保持立方对称性下导致分裂及升温展宽。
2023-07-26 cond-mat.str-el
Spin-orbit-entangled electronic structure of Ba$_2$CaOsO$_6$ studied by O $K$-edge resonant inelastic X-ray scattering
本研究利用 RIXS、拉曼光谱和理论计算,表征了 Ba$_2$CaOsO$_6$ 中 5$d^2$ 电子的局部电子结构与晶体场对称性,发现其低能激发无分裂,证实基态由磁八极主导,为高阶多极系统的自旋-轨道物理研究奠定基础。
2025-07-15 cond-mat.str-el
Crystal field and magnetism of Pr$^{3+}$ and Nd$^{3+}$ ions in orthorhombic perovskites
通过将Wannier函数基的局域哈密顿量展开为一系列球张量算符,计算了表征RMO $_3$钙钛矿(R = Pr,Nd,M = Ga,Co)中稀土离子晶场的15个参量.该方法包含一个单一的可调参数,其特征在于杂化的R($4f$)状态与氧配体的状态。随后,通过对角化有效汉密尔顿量来确定三价R离子的能级和磁矩,该有效汉密尔顿量除了包含晶场之外,还包含$4f$电子-电子排斥、自旋-轨道耦合以及与磁场的相互作用。在镓化合物的能级的地面多重同意在几毫电子伏与其他作者的实验确定。对于所有四个化合物的问题的磁化率的温度依赖性的测量多晶样品,并与计算结果进行比较。对于NdGaO,$_3$理论也与Luis { \it et al.} Phys. Rev. B { \bf 58},798(1998)。实验结果与理论符合较好。
2013-06-25 cond-mat.str-el
Local correlations and hole doping in NiO: a dynamical mean field study
采用{ \it ab initio}能带结构方法和动力学平均场论方法研究了典型电荷转移绝缘体NiO的单粒子谱。与光电发射和逆光电发射光谱得到了很好的协议,为化学计量和空穴掺杂系统。尽管在价带顶部的Ni- $d$光谱权重较大,但发现掺杂空穴主要占据配体$p$轨道。此外,高空穴掺杂导致单粒子谱的显著重构,伴随着相关间隙的填充。
2007-04-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low temperature Terahertz Spectroscopy of LaFeO$_3$, PrFeO$_3$, ErFeO$_3$, and LuFeO$_3$: Quasimagnon resonances and ground multiplet transitions
本研究测量了四种RFeO$_3$钙钛矿在低温和磁场下的太赫兹激发,发现其低能激发强烈依赖于镧系离子尺寸,微小晶格位移与氧离子极化率共同促成了铁电自发极化。
2023-09-10 cond-mat.str-el
Electronic structure of the $Sr_{0.4}Ca_{13.6}Cu_{24}O_{41}$ incommensurate compound
我们提取,从强相关从头计算,一个完整的模型链子系统的$Sr_{0.4}Ca_{13.6}Cu_{24}O_{41}$无公度化合物。第二邻居$t-J+V$模型已被确定为第四晶体学参数$τ$的函数,为低和室温晶体学结构。所得到的模型的分析表明,通过现场能量和磁相互作用的电子结构上的结构调制的至关重要的。结构畸变的特征在于其对引用的参数的长期影响,这些参数阻碍了BVS等分析的可靠性。最引人注目的结果之一是$90^\circ$的金属-配体-金属角存在反铁磁最近邻相互作用。详细分析的电子本地化和自旋排列的链梯孔转移和温度的函数。得到的自旋排列与低温下链方向上的反铁磁关联一致。
2004-10-11 cond-mat.str-el
Crystal field with Wannier functions: Application to rare-earth aluminates
本文提出了一种计算晶场参数的方法{ \it ab initio},并应用于铝酸钇中三价稀土杂质和TbAlO $_3$中Tb $^{3+}$离子。为了确定晶场参数,将Wannier函数表示的局域哈密顿量展开为一系列球面张量算符。Wannier函数是通过变换使用基于密度泛函理论的程序计算的Bloch函数而获得的。结果表明,随着$4f$电子数的增加,晶体场不断减小,$4f$态与氧配体态的杂化是重要的.对YAlO $_3$中的Nd $^{3+}$和Er $^{3+}$离子以及TbAlO $_3$中的Tb $^{3+}$离子进行了理论与实验的比较,发现两者符合得很好。
2013-06-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Local 3d Electronic Structures of Co-Based Complexes with Medicinal Molecules Probed by Soft X-Ray Absorption
用Co L2,3边软X射线吸收光谱研究了药物分子D-青霉胺(D-pen)与Co-Au多核配合物[Co{Au(PPh 3)(D-pen)}2] ClO 4和[Co 3 {Au 3(tdme)(D-pen)3}2]的局域3d电子结构. CoL_2,3边XAS谱表明两种材料都存在局域的离子3d电子态。用全多重态理论对配位场作用下的局域Co离子进行了光谱模拟,很好地解释了实验光谱,证实了前者的离子处于低自旋Co ~(3+)态,后者的离子处于高自旋Co ~(2+)态.
2017-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.chem-ph
On the electronic structure of electron doped LaOFeAs as seen by X-ray absorption spectroscopy
用X射线吸收谱(XAS)研究了新近发现的超导体LaO_{1-x} F_xFeAs。从比较的O K-边缘与LDA计算,我们发现很好的协议,并能够解释的结构和变化的光谱与电子掺杂。从这个边缘的一个重要结果是一个限制的哈伯德U值不显着大于1 eV。从实验的Fe L_2,3边光谱和电荷转移多重态计算中,我们得到了一些重要的物理量,如跳跃参数、电荷转移能Δ和在位Hubbard U.此外,我们发现该系统是非常共价的大量配体空穴。在O、K-和Fe的L_2,3-边光谱中,化学势发生了明显的移动,这说明了能带效应在这些化合物中的重要性。
2008-06-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Determining the local low-energy excitations in the Kondo semimetal CeRu$_4$Sn$_6$ using resonant inelastic x-ray scattering
利用Ce-$M_5$共振非弹性X射线散射(RIXS)研究了Ce-Ru-$_4$-Sn-$_6$中的局域低能激发.在光谱中Ce $4f^1$构型的$^2$ F $_\frac{5}{2}$和$^2$ F $_\frac{7}{2}$激发的可用性允许确定晶体-电场参数,其定量地解释磁化率的温度依赖性和各向异性。光谱中没有方位角依赖性表明所有晶体电场状态接近于旋转对称。我们进一步表明,不可忽略的影响的$\check A_6^0$参数的CeRu $_4$锡$_6$的基态导致减少的磁矩,由于多重态混合。RIXS结果与非弹性中子散射(INS)数据一致,并与基于\textsl{ab-initio}的电子结构计算的预测进行了比较。
2018-06-13 cond-mat.str-el
Combining semi-local exchange with dynamical mean-field theory: electronic structure and optical response of rare-earth sesquioxides
在稀土半导体中,宽配体$p$和稀土5 $d$带与局部的、部分填充的4 $f$壳层共存。同时描述扩展和本地化的状态是第一性原理理论的一个重大挑战。在这里,我们结合了{ \it从头算}动力学平均场论的方法,以强的本地相关性与微扰应用的半本地修改后的贝克-约翰逊交换势,以纠正半导体间隙。我们应用此方法计算了轻稀土倍半氧化物RE $_2$ O $_3$(RE= La,Ce,Pr和Nd)的电子结构和光学响应。我们的计算正确地捕捉到了RE $_2$ O $_3$中由于4个$f$态沿着系列和它们的多重态结构逐渐降低而引起的光学带隙的非平凡演化。发现2 $p$ $-$ 4 $f$杂化诱导发生在$p-d$带隙内的占据的4 $f$态的显著上移,从而减小光学带隙的大小。我们发现,观察到的Pr和Nd的sequioxides的光电导率的特征平台,其吸收边以上是位于$p-d$间隙内的4 $f$状态的指纹。
2021-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic Excitations of Hematite Heteroepitaxial Films Measured by Resonant Inelastic X-Ray Scattering at the Fe L-edge
测量了未掺杂和掺杂1%Ti、Sn或Zn的异质外延薄膜在Fe L3边的共振非弹性X射线散射(RIXS)谱,在能量损失超过1eV的范围内研究电子跃迁。在低温(T = 14K)和室温下测量了几个动量转移(q)的光谱。虽然我们不能排除可能由于传播激发而导致的色散特征,但一般光谱的粗包络并没有随着q而明显改变形状,这意味着所观察到的L边缘RIXS强度的大部分来源于(大部分)非色散配位场(LF)激发。对q上的RIXS光谱求和并将T = 14 K处的结果与T = 300 K处的结果进行比较,揭示了明显的温度效应,包括1.4 eV峰的强度变化和能量偏移、3 - 4 eV范围的宽带强度增加以及更高的能量特征。的q-求和的光谱和它们的温度依赖性几乎是相同的,几乎所有的样品与不同的掺杂剂,保存的Ti掺杂的样品的光谱的温度依赖性,我们归因于受到大量的自由载流子。与不同温度和掺杂的磁化测量相比,同样没有显示RIXS谱与磁有序状态之间存在明显的相关性。为了澄清的激发态,我们进行了自旋多重态计算,这是在很宽的能量范围内的RIXS光谱非常一致,并提供详细的电子描述的激发态。这些研究结果的光转换效率的赤铁矿光阳极的影响进行了讨论。
2022-02-15 cond-mat.str-el
Intra-Atomic and Local Exchange Fields in the Van der Waals Magnet CrI3
我们报告结合实验和理论研究CrI3单晶采用共振非弹性X射线散射(RIXS)的偏振依赖性。我们的调查揭示了多个铬3d轨道分裂(dd激发),以及磁二色性(MD)在RIXS光谱,这是自旋翻转的dd激发的证据。有趣的是,dd激发能是相似的铁磁转变温度,TC的61 K的两侧,虽然在RIXS MD是占主导地位的0.4特斯拉磁场低于TC。这表明,铁磁超交换相互作用,负责原子内的交换场,是微不足道的小相比,本地交换场,来自交换和相互作用的Cr 3d轨道之间的关联相互作用。这里提出的调查表明,散装CrI3的电子结构是复杂的意义上说,动态电子相关性是显着的。记录的RIXS光谱报告在这里揭示清楚地解决Cr 3D轨道内DD激发,代表电子水平之间的过渡,受到多配置效应的严重影响。我们的计算采用晶体场TTmultiplet理论考虑到Cr 3d杂化配位体价态和完整的多重态结构,由于原子内和晶体场相互作用在OH和D3d对称性,清楚地再现了实验RIXS光谱的二向色性趋势。
2022-01-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Trigonal Distortion Driven Ground States in VX3 (X = Br and I)
University of Houston(休斯顿大学);Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie(柏林亥姆霍兹材料与能源中心);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);National Synchrotron Radiation Research Center(国家同步辐射研究中心)
研究通过高分辨共振非弹性X射线散射(RIXS)结合配体场多重态计算,揭示了VX3(X=Br和I)的基态电子结构,确定了三重扭曲参数和 Racah 参数,并展示了从Br到I的共价性增加,为设计基于钒卤化物的二维磁性和自旋电子材料提供了重要见解。
2026-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el