One-dimensional conduction channels in the correlated Mott NiS2 arising from obstructed Wannier charges
本文通过中子散射和STM/STS技术，揭示了关联Mott绝缘体NiS2表面的一维导电通道源于体相拓扑产生的受阻Wannier电荷，为研究关联材料中边缘态与拓扑的相互作用提供了实验与理论基础。
2025-04-02 cond-mat.str-el
Hellmann-Feynman Forces within the DFT+U in Wannier functions basis
描述强关联化合物中局域类原子电子态的最一般方法是利用Wannier函数。在本文中，我们继续发展广泛的DFT+U方法到Wannier函数基组，并提出了技术来计算Hubbard贡献的力量。该技术被实现为平面波赝势代码Quantum-ESTERO的一部分，并成功地在电荷转移绝缘体NiO上进行了测试。
2015-01-10 cond-mat.str-el
Extended Hubbard model with renormalized Wannier wave functions in the correlated state: beyond the parametrized models
相关的纳米系统的分析所使用的方法，以前扩展到无限（周期性）的S-波段的系统所描述的哈伯德模型及其扩展。优化的单粒子波函数包含在哈伯德模型的参数（跳跃的\textit{t}和原子内相互作用的大小\textit{U}）明确地确定在相关状态的电子系统的各种对称性和尺寸：哈伯德链，正方形和三角形平面晶格，和三个立方晶格（SC，BCC，FCC）。实际上，得到了电子性质随原子间距离$R$的演化。模型参数在大多数情况下不与晶格间距线性缩放，因此，它们的解作为微观参数的函数仅定性地反映了系统演化。此外，原子能随$R$变化，因此应包括在模型分析中。一维（\textit{D} = 1）的解既可以严格地分析（利用Lieb-Wu解），又可以与近似的Gutzwiller处理进行比较。在更高的维度（\textit{D} = 2，3）中，只有后一种方法可以在该方案中实现。在D=1的情况下，重整化单粒子波函数几乎与Fock空间中哈密顿量对角化方案的选择无关。本文最后强调指出，该方法可以推广到其它的近似格式.
2008-07-15 cond-mat.str-el
First-principles Calculation of Effective Onsite Coulomb Interaction of 3d Transition Metals: Constrained Local Density Functional Approach with Maximally Localized Wannier Function
提出了一种新的从头计算方法，用于计算巡游电子和强关联电子体系的有效在位库仑相互作用。该方法是基于约束局部密度泛函理论制定的最大本地化Wannier函数。该方案可以用任何基实现，因此允许我们用基于平面波的电子结构代码执行约束计算。我们应用开发的方法来评估现场的相互作用的三维过渡金属系列。结果进行了讨论，使用一个启发式公式筛选库仑相互作用。
2005-10-17 cond-mat.str-el
Density functional versus spin-density functional and the choice of correlated subspace in multi-variable effective action theories of electronic structure
密度泛函理论的现代扩展，如密度泛函理论加U和密度泛函理论加动力学平均场论需要选择，包括选择密度泛函的变量（电荷与自旋密度）和相关子空间的规范。本文探讨了这些问题的背景下，“加U”的密度泛函理论，其中指定的相关轨道上的额外的相关性处理使用Hartree-Fock近似的扩展。之间的差异，使用仅电荷或自旋密度相关的交换相关泛函和Wannier和基于投影仪的定义的相关轨道被认为是正式的水平和背景下的稀土镍酸盐的结构能量。它表明，自旋相关的交换相关泛函的基础上的理论可以导致大，在某些情况下，非物理有效的现场交换耦合。Wannier和基于投影仪的相关轨道的定义导致类似的行为接近环境压力，但在大的压力下观察到实质性的差异。讨论了密度泛函和动力学平均场论相结合等其他超越密度泛函方法的意义。
2015-05-01 cond-mat.str-el
Correlated metallic two-particle bound states in Wannier--Stark flatbands
当暴露于相称的DC场时，空间维度$d \geq 2$中简单布拉维晶格上的紧束缚单粒子模型由于形成Wannier-Stark平带而导致完全不存在输运[Phys. Rev. Res. $\textbf{3}$，013174（2021）]。单粒子态以阶乘方式局域化，即，比指数更快。在这里，我们引入两个这样的粒子之间的相互作用，部分解除本地化，并导致在垂直于DC场的方向上传播的金属两粒子束缚态。我们证明了这种效果，使用一个正方形晶格与哈伯德相互作用。我们应用微扰理论的相互作用强度$(U)$ $\ll$跳变强度$(t)$ $\ll$场强$(\mathcal{F})$的制度，并获得在垂直于该领域的方向上的束缚态的群速度的估计。两粒子群速度的标度为$U {(t/\mathcal{F})}^ν$。我们计算的指数$ν$上的DC场的方向上的依赖性和未微扰平带的选择有关的占主导地位的两个粒子的配置。数值模拟证实了我们的预测从微扰分析。
2022-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Derivation of RKKY Interaction between Multipole Moments in CeB$_6$ by the Effective Wannier Model based on the Bandstructure Calculation
我们研究了CeB-$_6$的电子态，并根据密度泛函理论能带结构计算得到的Ce-$d,s$和B-$p,s$的74轨道有效Wannier模型（包括14个Ce-$f$轨道和60个导电（$c$）轨道）直接计算了RKKY相互作用。利用Wannier模型的$c$带色散和$f$-$c$混合矩阵元，在波矢$q$空间和实空间中得到了$Γ_8$四重子空间中所有15个有效多极矩的真实耦合.两个$Γ_{5g}$四极$(O_{yz},O_{zx},O_{xy})$和$Γ_{2u}$八极$T_{xyz}$耦合最大限度地增强与$q=(π,π,π)$，这自然地解释了在$T_{Q}=3.2$ K的反铁四极排序的第二阶段，也增强与$q=(0,0,0)$相应的弹性软化的$C_{44}$。此外，$Γ_{5u}$八极$T_{x}^β$，$T_{y}^β$和$T_{z}^β$的耦合对于$q=(π,0,0)$，$(0,π,0)$和$(0,0,π)$是相当大的，这产生了Ce $_{x}$ La $_{1-x}$ B $_6$的第IV相的可能候选者的反铁八极排序。RKKY耦合的位间矢量依赖性表现出不同的长程、振荡、各向同性和各向异性行为，这取决于多极矩的类型。本方法使我们能够以无偏的方式提供关于可能的多极有序的信息，并且一旦从能带结构计算中给出$c$态和$f$-$c$混合元，就可以容易地用于其他局域$f$电子材料。
2019-09-18 cond-mat.str-el
Locality properties and Wannier functions for interacting systems
我们定义了Wannier函数的相互作用系统，并表明非相互作用系统的Wannier函数的本地化的结果进行到Wannier函数的相互作用系统。此外，我们证明了金属和绝缘体的表征，其各自的密度矩阵的衰减特性不仅适用于非相互作用，但也相互作用的系统。作为关联系统的一个典型例子，我们研究一维哈伯德模型。我们提出了该模型的密度矩阵的表达式，并导出了密度矩阵的衰减常数与带隙之间的关系。
2001-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Wannier Topology and Quadrupole Moments for a generalized Benalcazar-Bernevig-Hughes Model
我们分析了一个特殊的可分离和手性对称模型，具有量化的四极矩，扩展了Benalcazar-Bernevig-Hughes模型[Science 357，61（2017）]。利用嵌套威尔逊圈理论，我们给出了Wannier中心、扇形极化和四极矩的精确表达式.这些连接到构成一维链的缠绕数。我们证明，这些绕组数可以表征模型的Wannier拓扑作为一个$\mathbb{Z}\times\mathbb{Z}$集。这些结果清楚地表明，四极矩的量子化可以出现没有额外的空间对称性（除了平移对称性）的散装。通过从Wannier表示转换到Bloch表示，我们得到了体四极矩的另一种表达式，并得到了它的精确值。结合体四极极化和边缘极化，我们解析地计算了大正方形系统中的角电荷，并在边缘一致规范下使体-边界对应显式化。我们的工作揭示了零能量状态之间的关系在边界上，电荷本地化，和扩展模型的体四极。
2023-02-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
RKKY interactions of CeB6 based on effective Wannier model
我们在有效Wannier模型的基础上研究了CeB-$_6$在多极矩之间的RKKY相互作用，该模型由Ce-$d,s$和B-$p,s$的14个Ce-$f$轨道和60个导电轨道组成.利用Wannier模型的$f$-$c$混合矩阵元和导带色散，得到了$Γ_{8}$子空间中激活矩与RKKY振荡的多极耦合. $Γ_{5g}$四极$O_{xy}$和$Γ_{2u}$八极$T_{xyz}$耦合都被$\bm{q}=(π,π,π)$大大增强，这自然解释了相II的反铁四极相，并且也被对应于$C_{44}$的弹性软化的$\bm{q}=(0,0,0)$增强。此外，$Γ_{5u}$八极$T_{z}^β$的耦合是相当大的$\bm{q}=(0,0,π)$，这是有关的反铁八极排序的一个可能的候选人的第四阶段Ce $_{x}$ La $_{1-x}$ B $_6$。
2019-10-17 cond-mat.str-el
A charge model as an effective model of one-dimensional Hubbard and extended Hubbard systems: its application to linear optical spectrum calculations in large systems based upon many-body Wannier functions
我们提出了一个有效的模型称为“电荷模型”，半满一维哈伯德和扩展的哈伯德模型。在这个模型中，自旋-电荷分离，这已证明从一个无限的现场排斥（$U$）在严格意义上，是兼容的电荷波动。基于多体Wannier函数的分析成功地确定了大系统的光导谱。即使在$U=5-10T$的中间$U$区域中，所获得的光谱也很好地再现了原始模型的光谱，其中$T$是最近邻电子跳跃能量。这些结果表明，自旋-电荷分离的工作相当不错，在这个中间$U$区域对通常的预期和电荷模型是一个有效的模型，适用于实际的准一维材料归类为强关联电子系统。
2019-08-25 cond-mat.str-el
Gauge-Fixed Wannier Wave-Functions for Fractional Topological Insulators
提出了一种改进的利用一维局域Wannier基构造分数阶Chern绝缘体（FCI）多体试探波函数的方法。该过程借用了连续圆柱体上的原始方案，但适用于具有周期性边界的有限尺寸晶格系统。它修正了连续描述中的几个问题，这些问题使得与精确基态的重叠变得无关紧要。所构造的格点态是对称不变的，并且具有正确的简并度以及正确的相对动量和总动量。我们的处方保留（可能的）反演对称的晶格模型，并在平坦的Berry曲率的限制是各向同性的。通过放松最大定域混合Wannier轨道的规定，我们可以形成一个正交基的状态，在规范固定，可以用来代替朗道轨道。我们发现，由Laughlin波函数构造的晶格态能很好地捕捉到nu=1/3填充下几种已知FCI模型的精确基态.在某些模型中，当希尔伯特空间维数在每个总动量扇区中大到3 × 10^4时，重叠大于0.99。
2012-06-25 cond-mat.str-el
Quantum-Geometric Light-Matter Coupling in Correlated Quantum Materials
光辐照提供了一个强有力的工具，询问，控制或诱导新的量子态的物质的平衡，但微观理解的光-物质耦合相互作用的电子系统仍然是一个深刻的挑战。在这里，我们表明，光授予一个新的量子几何处理，以引导和探测相关的量子材料，从而光子可以直接耦合到最大本地化的Wannier函数的形状和中心，包括材料的相互作用带，穿着电子运动和电子与光的相互作用。值得注意的是，这种效应是通用的任何材料和纯粹的几何起源，但主导的相关电子系统与不良本地化或阻碍Wannier功能的涌现光学响应。光谱的后果首先说明了一个范式强相互作用模型与可调Wannier障碍。然后，我们提出了莫尔异质结构的非平衡控制的分支，并发现使魔角扭曲的双层石墨烯受到弱太赫兹辐射可以与脆弱的拓扑障碍合谋，以深刻地改变材料的竞争相互作用，并跨越边界调整到竞争相。
2023-03-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Plane-wave based electronic structure calculations for correlated materials using dynamical mean-field theory and projected local orbitals
通过局域密度近似下的密度泛函理论和动力学平均场论的结合，近年来强关联系统的描述得到了很大的发展。这种LDA+DMFT方法能够处理强相关的绝缘体和金属。LDA和DMFT之间的几个接口已经被使用，例如（N阶）线性Muffin Tin轨道或最大局部化Wannier函数。然而，这样的方案在使用中是复杂的或者经常执行附加的简化（即，原子球近似（Atomic sphere approximation）。我们提出了LDA+DMFT的另一种实现，它保持了Wannier实现的精度，但更轻。它依赖于局部轨道到一组受限的Kohn-Sham状态的投影来定义相关子空间。该方法在投影增强波（PAW）和混合基赝势（MBPP）框架内实现。这为LDA+DMFT中更复杂结构的电子结构计算开辟了道路，具有全电子方法的精度。我们提出了一个应用程序，两个相关的系统，即SrVO 3和β-NiS（电荷转移材料），包括配体状态的基础设置。计算结果进行了比较，与最大局域化的Wannier函数，并讨论了出现在轨道分辨谱函数的物理特征。
2008-01-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
DMFTwDFT: An open-source code combining Dynamical Mean Field Theory with various Density Functional Theory packages
动力学平均场论（DMFT）是计算强关联物质电子结构的一种成功方法，特别是当它与密度泛函理论（DFT）结合时，更是如此。在这里，我们提出了一个开源的计算包（和库）结合DMFT与各种DFT代码通过Wannier90包接口。相关子空间被扩展为在DMFT方法中作为局部轨道引入的Wannier函数的线性组合。特别地，我们提供了一种计算DMFT密度矩阵的库模式。这个库可以链接，然后从任何DFT软件包内部调用，假设一组定域轨道可以在相关子空间中生成。该库的存在允许其他DFT代码的开发人员与我们的软件包接口，并在DFT+DMFT循环内实现电荷自一致性。为了测试和检查我们的实现，我们计算了已知相关材料的态密度和能带结构，即LaNiO 3，SrVO 3和NiO。所得到的结果进行比较，从其他DFT+DMFT实现。
2020-01-31 cond-mat.str-el
Semi-automated estimation of hydrogenic initial states for localized Wannier functions
本文提出半自动方法估计氢原子初始态以构建Wannier函数，适用于复杂材料的高通量计算。
2025-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Wannier functions and exchange integrals: The example of LiCu$_{2}$O$_{2}$
从Wannier函数基的单能带哈伯德模型出发，重新讨论了配体对交换的贡献问题，并推导出了金属氧化物化合物中交换积分的原子参数表达式，这些表达式可以用LDA和LDA+U计算。该分析适用于调查的各向同性交换相互作用的LiCu $_{2}$ O $_{2}$，化合物的Cu-O-Cu角的主要交换路径是接近90 $^{\circ}$。我们的研究结果表明，磁矩是本地化的Wannier轨道有很强的贡献，从氧原子轨道，导致交换积分，大大不同于估计的基础上动力学交换。利用LSDA+U方法，我们还对LiCu $_{2}$ O $_{2}$的交换积分进行了直接的{ \it ab-initio}计算.结果与从Wannier函数方法获得的结果一致，清楚地表明这种模型化捕获了交换的基本物理学。与实验结果的比较也包括在内，与一个非常精确的测定的Wannier函数的结论是至关重要的，以达到定量估计。
2007-02-12 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
Phonon-assisted carrier motion on the Wannier-Stark ladder
众所周知，在零温度下，在没有电子-声子耦合的情况下，电场的存在导致驻留在有限带宽的单个频带中的载流子的局部化。利用自洽玻恩近似（SCBA）方法研究了弱电声子耦合对偏置系统中载流子运动的影响。在中等和强的电子-声子耦合，我们补充SCBA，描述的字符串的声子留下的载体，与动量平均（MA）近似描述的声子云，伴随产生的极化子。我们发现，耦合到晶格离域的载体，正如预期的那样，虽然长寿命的共振产生的极化子的Wannier-Stark状态可能会出现在光谱中的某些区域的参数空间。我们在这里提出的方法也可以用来实现和检查简单的变分近似的有效性。
2014-12-10 cond-mat.str-el
Formations of generalized Wannier-Stark ladders: Theorem and applications
本文提出广义Wannier-Stark梯度存在性定理，适用于平移对称系统，并通过扩展Bose-Hubbard模型验证，发现关联玻色子在共振条件下呈现显著Bloch-Zener振荡。
2025-01-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el quant-ph
Full orbital calculation scheme for materials with strongly correlated electrons
本文提出了一种计算关联电子材料Wannier函数的从头计算方法。将全轨道哈密顿量H投影到由物理上最相关的部分填充带定义的WF子空间中。以这种方式获得的哈密顿量H^{WF}，以及通过Wannier轨道的约束LDA计算的相互作用参数，被用作关联问题的从头算设置，然后可以通过多体技术求解，例如，动力学平均场论。在这样的计算中，自能算子G（e）被定义在WF基中，然后可以被转换回全轨道希尔伯特空间以计算全轨道相互作用格林函数G（r，r '，e）。使用G（r，r '，e），可以评估通过相关性修改的电荷密度以及一组新的WF，从而定义完全自洽的方案。格林函数还可用于计算系统的光谱、磁性和电子性质。在这里，我们报告用这种方法获得的结果SrVO 3和V2 O3。与以前的结果进行了比较，通过LDA+DMFT的方法，其中LDA DOS被用作输入，并与新的批量敏感的实验光谱。
2004-07-14 cond-mat.str-el
Disturbing the dimers: electron- and hole-doping in the intermetallic insulator FeGa$_3$
绝缘FeGa $_3$除了在金属间化合物中出现电子隙之外，还提出了特殊的难题。这种铁基材料具有非常独特的结构特征，其中Fe原子以二聚体形式存在。在密度泛函理论的观点下，绝缘间隙可以很好地描述在弱相关极限或强相关极限中，其中后者对应于Fe $_2$二聚体上的单重态形成。虽然大多数计算出的被占据的Wannier函数是Fe $3d$和Ga $4s$或$4p$态的混合物，但每个Fe $_2$二聚体上的每个自旋都有一个单键型Wannier函数。密度泛函理论方法已被应用到以下的磁性和电子光谱的掺杂，其中不寻常的行为是实验观察到的演变。电子和空穴掺杂被认为是由Ge和Zn的Ga网站上，和由Co和Mn的Fe网站上，后者引入直接干扰的Fe $_2$二聚体。从弱相关和强相关的图片的结果进行了比较。无论采用哪种方法，包括巡游相的磁性都很容易通过掺杂出现。相关的图片表明，在低掺杂限制Mn（Fe）产生的间隙空穴状态，而Co（Fe）引入了本地化的电子间隙状态。
2015-11-30 cond-mat.str-el
DCore: Integrated DMFT software for correlated electrons
我们提出了一个新的开源程序，DCore，实现动态平均场论（DMFT）。DCore具有基于文本和HDF5文件的用户友好界面。它允许紧束缚模型的DMFT计算在预定义的晶格上进行，以及通过Wannier90软件包由外部密度泛函理论代码构建的\textit{ab initio}模型。此外，DCore还提供了许多高级量子杂质求解器的接口，如量子蒙特卡罗和精确对角化求解器。本文详细介绍了DCore的结构和使用方法，并给出了一些应用实例。
2021-04-18 cond-mat.str-el
Chern Bands' Optimally Localized Wannier Functions and Fractional Chern Insulators
针对分数陈绝缘体研究中孤立陈能带实空间表示的需求，提出通过最优规范选择构造陈能带最优局域Wannier函数的方法，应用于kagome晶格并识别出利于分数陈绝缘体形成的相互作用通道。
2024-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Core-to-Core X-ray Emission Spectra from Wannier Based Multiplet Ligand Field Theory
本研究提出基于DFT+MLFT的芯-芯Kα X射线发射谱计算方法，在过渡金属体系上验证了其与实验的吻合性及捕捉自旋、氧化态相关谱趋势的能力，同时讨论了模型局限与未来方向。
2023-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Group theory of Wannier functions providing the basis for a deeper understanding of magnetism and superconductivity
本文给出了在任意给定空间群G或磁群M的晶体中最佳定域和最佳自适应Wannier函数的群论。假设所考虑的材料的计算能带结构是给定的，并在布里渊区中的所有对称点的布洛赫函数的对称性是已知的，本文详细说明了特定能带的布洛赫函数是否可以么正地变换成最佳局域化的Wannier函数，该函数与空间群G、磁群M或G或M的子群相适应。在这种情况下，本文认为通常以及自旋相关的Wannier函数，后者代表最一般的定义Wannier函数。提出的群论是作者之一在以前的几篇论文中发表的理论的评论，并且独立于磁性或超导性的任何物理模型。然而，建议解释的最佳本地化的Wannier函数的特殊对称性的框架下的非绝热扩展的海森堡模型，非绝热海森堡模型。基于Wannier函数的对称性，这个强关联局域电子模型可以清楚地预言系统是否具有超导或磁本征态。
2015-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Wannier interpolation of one-particle Green's functions from coupled-cluster singles and doubles (CCSD)
本文提出了两种插值周期系统耦合团簇单双（CCSD）方法计算的单粒子格林函数（GF）的方案。他们使用Wannier轨道来避免大量采样k点的巨大成本。其中一种方法是直接插值法，它利用傅立叶变换直接得到GF。另一种是自能量插值法，通过Dyson方程得到GF。我们应用该计划的LiH链和反式聚乙炔，并详细检查其有效性。结果表明，直接内插的GF遭受的数值伪影源于缓慢收敛的CCSD GF在真实空间中，而自能量介导的插值提供了更物理上合适的GF由于本地化的本质CCSD自能量。我们的计划也适用于其他明确相关的方法能够提供GF。
2019-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optimally Localized Wannier Functions for 2D Chern Insulators
针对二维陈绝缘体最优局域Wannier函数因二阶矩无穷而无法构建的难题，研究者借助静电能类比正则化发散方差，得到单带情形的解析解，经数值验证并可用于电极化计算。
2024-04-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Combined shared and distributed memory ab-initio computations of molecular-hydrogen systems in the correlated state: process pool solution and two-level parallelism
本文提出了一种研究电子关联系统基态性质的有效计算方法。作为一个例子，考虑了$(H_{2})_{n}$链的电子-电子长程相互作用。实施的程序包括：（i）关联态单粒子Wannier波函数基的构造，（ii）微观参数的计算，（iii）基态能量的优化。优化循环基于高效的进程池解决方案特定的root-worker方法。应用了分层的两级并行：共享（通过使用开放多处理）和分布式（通过使用消息传递接口）内存模型。我们详细讨论的功能，这种方法的结果在一个大幅度增加的计算速度达到因子的$300$的完全并行化的解决方案。
2015-08-03 cond-mat.str-el
Derivation of Wannier orbitals and minimal-basis tight-binding hamiltonians for twisted bilayer graphene: a first-principles approach
扭曲双层石墨烯（TBLG）已经成为研究相关现象的重要平台，包括非常规超导性，在二维系统中。TBLG中原子尺度结构的复杂性使得费米能级附近的低能单粒子物理研究也变得相当具有挑战性。在这里，我们的目标是提供一个方便的和物理动机的图片TBLG单粒子物理使用的简化模型与最小可能数量的本地化轨道。简化模型精确地再现了\textit{ab-initio}紧束缚模型的低能带，包括原子弛豫的影响。此外，我们获得了第一次相应的Wannier轨道，将所有对称性的TBLG，这也是计算作为一个函数的角度，一个必要的第一步纳入电子相互作用的影响。我们构造了扭转角介于$1.3^\circ$和$0.6^\circ$之间的低能态的八带和五带模型。使用多步Wannier投影技术从适当的$\textit{ab initio}$ $k \cdot p$连续哈密顿量开始创建模型。我们的程序也可以很容易地捕捉衬底和外部位移场的微扰效应，同时提供了一个显着的复杂性降低研究电子-电子相关现象在现实情况下。
2019-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electronic correlation strength of inorganic electrides from first principles
我们提出了一个系统的研究澄清电子关联的趋势，从第一性原理。利用最大定域Wannier函数和约束无规相近似，计算了19种无机离子的电子关联强度$(U-U_{nn})/|t|$，其中$U$、$U_{nn}$和$t$分别为有效的在地库仑排斥、最近邻库仑排斥和最近邻转移积分.电子相关性被认为是高度相关的Wannier功能网络的阴离子电子在candides的维数;的相关强度变化的顺序0 D $>>$ 1D $>$ 2D $\sim$ 3D，显示良好的对应关系与实验的趋势，并超过10（一个措施出现的异国情调的属性）在所有的0 D系统和一些1D材料。我们还发现，电子相关依赖于周围的阴离子电子的阳离子物种;在1D的电子，电子相关变得更强的阳离子壁组成的$\mathrm{Ca^{2+}}$，$\mathrm{Sr^{2+}}$，和$\mathrm{Ba^{2+}}$在这个顺序，和相关强度超过10 $\mathrm{Ba_5As_3}$。理论结果表明，0维和1维量子阱将成为强关联电子系统研究的新目标。
2021-11-01 cond-mat.str-el
Real space representation of topological system: twisted bilayer graphene as an example
我们构造了一个Wannier基的扭曲双层石墨烯，仅从扭曲双层平带的Bloch函数投影。$C_3$和$C_{2} \mathcal{T}$对称性局部作用于Wannier函数，而Wannier函数电荷密度在三角形位置处强烈达到峰值，并且在手征极限中完全亚晶格极化。由于拓扑阻碍，Wannier函数具有幂律尾部，但是大部分电荷密度集中在一个晶胞内，使得现场局部库仑相互作用比进一步的邻居相互作用大得多，并且通常可以从适度数量的Wannier函数准确地估计Hamilton参数。一个例外是单粒子哈密顿量的动量空间分量，由于拓扑障碍，在布里渊区收敛是不均匀的。然而，我们观察到，混合的位置和动量空间表示可以用来避免这种困难的背景下，量子嵌入方法。我们的工作为研究具有拓扑障碍的系统提供了一条新的途径，并为未来研究扭曲双层石墨烯中的关联态铺平了道路，包括非整数填充和温度依赖性的研究。
2022-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Wannier functions, minimal model and charge transfer in Pb$_9$CuP$_6$O$_{25}$
本文针对 LK99 超导争议，通过 DFT 与 Wannier 函数构建 Cu-O 最小三角及蜂窝模型，揭示 Ud 主导下 $n_h>1$ 时的电荷转移机制，并计算相互作用参数以讨论绝缘态与自旋交换耦合。
2023-08-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamical Mean-Field Theory on the Real-Frequency Axis: p-d Hybridizations and Atomic Physics in SrMnO$_3$
采用密度泛函理论（DFT）和动力学平均场论（DMFT）方法研究了SrMnO $_3$的电子结构.在这个方案中，相关子空间的选择和相应的Wannier函数的构造是关键的一步。由于$3d$轨道的晶场分裂及其与O-2 $p$带的分离，SrMnO $_3$是一种初看起来只有3带$d$模型就足够的材料.然而，在目前的工作中，我们表明，所得到的频谱是相当大的影响，相关轨道的数量和包括在Wannier函数的建设频带的数量。例如，在$d$ - $dp$模型中，我们观察到\tg较低的哈伯德带分裂成更复杂的光谱结构，这在仅含$d$的模型中是观察不到的。为了说明这些高频率的差异，我们采用最近开发的叉张量积状态（FTPS）杂质求解器，因为它提供了必要的频谱分辨率上的实频轴。我们发现5带$d$ - $dp$模型的光谱结构与PES和XAS实验符合得很好。我们的结果表明，FTPS求解器能够直接在实频轴上执行完整的5频带DMFT计算。
2018-06-19 cond-mat.str-el
Charge Ordering in Half-Doped Manganites: Weak Charge Disproportion and Leading Mechanisms
通过对半掺杂锰氧化物的LDA $+U$电子结构的Wannier态分析，解决了半掺杂锰氧化物中电荷轨道序的Mn $^{3+}$ /Mn $^{4+}$图与最近观测到的弱电荷不均衡之间的矛盾.在这个电荷转移系统中的强电子巡回显着离域的低能量“Mn $^{3+}$“Wannier状态，使电荷泄漏到“Mn $^{4+}$“网站。此外，通过我们的第一性原理推导的低能有效哈密顿量的电荷顺序的主导机制进行了量化。电子-电子相互作用被发现发挥的作用一样重要的电子-晶格相互作用。\ignore {提出了强关联电荷转移系统中掺杂空穴的一般图象，并应用于半掺杂锰氧化物中电荷有序的研究，使用LDA $+U$电子结构的新Wannier态分析。当掺杂空穴主要存在于氧原子中时，它们在低能尺度上形成了额外的有效$e_g$轨道，从而形成了有效的Mn $^{3+}$ /Mn $^{4+}$价态图，使得电荷不成比例，解决了最近实验观察到的电荷分布与传统模型之间的严重矛盾.此外，通过对低能有效哈密顿量的第一性原理推导，对所观察到的电荷有序的主导机制进行了量化
2010-01-07 cond-mat.str-el
Electron correlations and $T$-breaking density wave order in a $\mathbb{Z}_2$ kagome metal
最近对戈薇金属，如T $_m$ X $_n$（T= Fe、Co，X= Sn、Ge）和$A$ V $_3$ Sb $_5$（$A=$ Cs、K、Rb），有了广泛的发展。一个新出现的问题是当拓扑\textit{non-trivial}带穿过费米能级时相关相的性质。在这里，我们考虑一个扩展的哈伯德模型的kagome晶格中存在的自旋轨道耦合，涉及一个克莱默的对带，具有相反的陈数和孤立的带结构。我们在时间反演（T）对称晶格描述中构建了一个有效的模型。我们确定该模型的相关相位，并确定在相图中的密度波顺序。我们表明，这种顺序是T-破缺，这源于缺乏一个共同的Wannier中心的Wannier轨道-一个指纹的基础$Z_2$拓扑结构。我们的研究结果的相关物理的戈薇金属的影响进行了讨论。
2021-11-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Supercell Wannier functions and a faithful low-energy model for Bernal bilayer graphene
本研究通过构建超胞万尼尔轨道推导伯纳尔双层石墨烯及相关多层膜的最小低能模型，再现微观模型关键性质并揭示低能物理机制，架起连续介质理论与从头算研究的桥梁。
2024-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A Spatial Localizer for Constituent-Resolved Exciton Wannier Functions
Emory University（埃默里大学）
本研究构建了一种无试探态、规范不变的激子空间定位器，可同时最大程度局域激子组分电子和空穴坐标，适用于通用多带情况，在特定双层模型中揭示了相关对称性对激子瓦尼尔函数偶极矩的约束。
2026-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Geometry in the NbSe$_2$ Family I: Obstructed Compact Wannier Function and New Perturbation Theory
本文通过构建 NbSe$_2$ 家族材料的单带、3 带和 6 带 Wannier 模型，揭示其费米能附近的受阻原子孤立带，并提出新微扰理论以高精度刻画量子几何对关联相的影响。
2025-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic states, Mott localization, electron-lattice coupling, and dimerization for correlated one-dimensional systems. II
本文讨论了线性链强关联电子态的物理性质，这些态是利用最近提出的Fock空间精确对角化与关联态单粒子轨道从头计算相结合的新方法得到的.该方法扩展了当前的相关态的讨论，因为属性是随着晶格间距的变化而获得的。随着原子间距离的增加，N原子的有限系统从类费米液体态演化为莫特绝缘体。由于结果在N>=8时是收敛的，所以详细讨论了局部化的准则.在这个过程中，费米-狄拉克分布被模糊，有效带质量增加了约50%，自旋-自旋关联函数降低到海森堡反铁磁体的水平。的微观参数，如跳跃和动力学交换积分，以及内部和原子间的库仑和交换相互作用的大小的值进行计算。我们还确定了各种本地电子晶格耦合的值，并表明它们是可比的动力学交换贡献的强相关限制。并讨论了二聚化和零点运动的大小。我们的研究结果提供了一个典型的例子，一个听话的强相关系统与一个精确的，第一性原理的描述作为一个模型系统的原子间距离的函数，涉及所有的跳跃积分，所有的对网站的相互作用，和确切的单波段Wannier函数。
2001-05-31 cond-mat.str-el
A new hybrid LDA and Generalized Tight-Binding method for the electronic structure calculations of strongly correlated electron systems
提出了一种新的混合方案。用{ \it ab initio} LDA方法构造了多带Hubbard模型的Wannier函数，得到了单电子和库仑参数.在强关联区，用广义紧束缚（GTB）方法计算了多带哈伯德模型的电子结构，该方法将小团簇（单胞）模型哈密顿量的精确对角化与团簇间跃迁和相互作用的微扰处理相结合.对于未掺杂的La $_2$ CuO、$_4$和Nd $_2$ CuO $_4$，该方案导致电荷转移绝缘体具有与ARPES数据一致的正确的带隙和带色散值。
2005-05-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nonadiabatic extension of the Heisenberg model
磁性海森堡模型中的定域态应该用最佳定域的Wannier函数来表示，该函数是金属中最弱部分填充能带的Bloch函数的么正变换。然而，由于费米能级附近的能带之间的简并，在任何金属中，这些Wannier函数都不能被选择为与完全顺磁群M^P相适应。因此，建议使用具有M^P的磁性子群M的约化对称性的Wannier函数[情况（a）]或自旋相关的Wannier函数[情况（b）]。原来的海森堡模型被重新解释，以了解这些Wannier函数的明显对称性。虽然原始模型假设每个原子上正好有一个电子，但扩展模型假设在窄带中有尽可能多的原子被正好一个电子占据。这种具有最高可能的类原子特征的状态不能在绝热的（或Born-Oppenheimer）近似，因为在（真正的）非绝热系统中，电子在局部轨道上运动，这些轨道在平均时间上仍然是对称的，但不是在任何时候。非绝热态具有与绝热态相同的对称性，并决定了非绝热哈密顿量H^n的对易性质。非绝热海森堡模型是一个纯粹的群论模型，它解释了本文针对两种重要情况（a）和（b）明确给出的H^n的对易性质。有证据表明，在金属的能带结构中出现这两种类型的Wannier函数分别与磁性和超导性的出现有关。
2000-09-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
First-Principles Theory of the Momentum-Dependent Local Ansatz for Correlated Electron System
动量相关的局域相干（MLA）波函数在弱相互作用和强相互作用两种情况下都能很好地描述固体中的关联电子。为了将理论应用于实际系统，我们使用紧束缚LDA+U哈密顿量将MLA扩展到第一性原理版本。我们证明了顺磁性铁的第一性原理MLA可以描述一个合理的相关能量增益和抑制由于电子相关的电荷波动。此外，我们表明，MLA产生一个明显的动量分布的动量依赖性，从而提高了Gutzwiller波函数。
2015-08-09 cond-mat.str-el
Interplay of strongly correlated electrons and localized Ising moments in one-dimension
研究了一维四分之一填充强关联电子链与另一反铁磁伊辛矩链通过$J$耦合后的基态性质。我们专注于大库仑相互作用本地化的情况下，每隔一个网站上的电荷。电子自旋和伊辛矩在每个链中分别通过$J_{\rm eff}$和$J'$反铁磁相互作用。由于电子数是伊辛矩的一半，这两条链的磁关联周期是不相称的。当$J$存在时，体系中$J_{\rm eff}$和$J'$的阻挫作用会产生，这可能导致体系产生有趣的磁电效应。
2009-12-18 cond-mat.str-el
Strongly Correlated Cerium Systems: Non-Kondo Mechanism for Moment Collapse
我们提出了一种基于从头算的方法，该方法可以清楚地了解杂交、库仑交换和晶场相互作用之间的相互作用，因为4f局域化的程度在一系列强相关的铈系统中是不同的。有序磁矩、磁结构和有序温度的计算结果与实验结果非常吻合，包括非近藤起源的磁矩坍缩的发生。相比之下，标准的从头计算密度泛函计算未能预测，甚至定性，不寻常的magentic性质的趋势。
2000-02-07 cond-mat.str-el
Ab-initio procedure for effective models of correlated materials with entangled band structure
我们提出了一种第一性原理方法，用于推导具有纠缠能带结构的固体中电子的有效低能模型。该过程开始于将希尔伯特空间分成两个子空间，低能量部分（"$d$空间"）和空间的其余部分（"$r$空间"）。通过消除$r$空间的自由度，为$d$空间构造低能量模型。由此导出的模型包含由部分屏蔽的库仑相互作用表示的电子相关的强度，在约束随机相位近似（cRPA）中计算，其中减去$d$空间内的屏蔽通道，$P_d$。这种建立的下折方法的一个概念性问题是，对于纠缠带，不清楚如何切割出$d$空间以及如何从总偏振中区分$P_d$。在这里，我们提出了一个简单的程序来克服这个困难。在我们的方案中，$d$子空间是从Kohn Sham特征函数的Hilbert空间中切出的，并借助于一个构造局部Wannier基的过程。$r$子空间被构造为与$d$子空间正交的互补空间。在这种解纠缠之后，$P_d$变得明确。使用解纠缠带，在cRPA中唯一地确定有效参数。该方法成功地应用于3种$d$过渡金属的分析。
2009-06-07 cond-mat.str-el
Self-energy self-consistent density functional theory plus dynamical mean field theory
我们提出了一种混合的方法，采用动态平均场论（DMFT）的相关，通常相当本地化的轨道和一个传统的密度泛函理论（DFT）的交换相关势的相关性，较少本地化的轨道的自能。我们实现这种自能（加上电荷密度）自洽DFT+DMFT计划的基础上，最大限度地本地化的Wannier轨道使用Wien 2K，Wien 2 wannier，和DMFT杂质求解器w2 dynamics。作为一个测试床材料，我们应用该方法SrVO $_3$和报告相比，以前的$d$ + $p$计算的显着改善。特别是氧$p$带的位置被正确地再现，这一直是一个持久的麻烦，对$d$ - $p$杂交和相关强度具有不受欢迎的后果。在Kohn-Sham方程中也采用（线性化的）DMFT自能，使得所谓的“双重计数”问题变得过时。
2020-05-15 cond-mat.str-el
Local-Ansatz Approach with Momentum Dependent Variational Parameters to Correlated Electron Systems
本文提出了一种新的波函数来描述关联电子系统，它改进了Gutzwiller型局域近似方法。计算了无限维半满带哈伯德模型的基态能量、双占据数、动量分布函数和准粒子重量。结果表明，新的波函数改进了Stollhoff和Fulde提出的局域近似方法（LA）。特别是，计算的动量分布函数显示出合理的动量依赖性。这一结果与用LA和Gutzwiller波函数得到的结果有质的不同。此外，本方法结合投影算子法CPA示出的绝缘体制度，以及在无限维的间隙形成的临界库仑相互作用的激发光谱定量描述。
2008-08-31 cond-mat.str-el
Momentum-dependent local ansatz approach to correlated electrons
波函数方法为我们描述固体中基态电子关联提供了一个有用的工具。本文综述了动量相关的定域安波函数（MLA）的最新发展。它是通过考虑投射到局域轨道上的两粒子激发态来构造的，这些态的动量依赖的振幅被选为变分参数。MLA精确地描述了从弱到中间库仑相互作用制度在无限维的相关电子状态，并通过引入一个新的起始波函数称为混合（HB）波函数，即使在强相关区域也能很好地工作。因此，MLA-HB示出，以克服限制的原始本地animals（LA）波函数以及Gutzwiller波函数。特别是，计算出的准粒子重量与库仑相互作用曲线示出接近的数值重整化群方法得到的。它也表明，MLA是适用于第一性原理哈密顿量。
2014-06-30 cond-mat.str-el
Variational local moment approach: from Kondo effect to Mott transition in correlated electron systems
给出了单杂质Anderson模型的变分局部矩方法（VLMA）解.它通过引用变分原理来确定局部矩和轨道占位符的长度，从而推广了Logan等人的局部矩方法。我们表明，VLMA是一个全面的，保守的和物理上一致的近似，并对待费米和非费米液体制度，以及当地的时刻相平等的基础上。我们在选定的问题上测试了VLMA。我们解决了单轨道和多轨道杂质安德森模型在不同的区域的参数，不同类型的近藤效应发生。本文还讨论了VLMA作为动力学平均场论的杂质求解器在求解多轨道哈伯德模型中的应用。
2009-12-21 cond-mat.str-el
General DFT++ method implemented with projector augmented waves: Electronic structure of SrVO$_3$ and the Mott Transition in Ca$_{2-x}$Sr$_{x}$RuO$_4$
近年来，随着密度泛函方法和动力学平均场理论的结合，关联电子系统的真实描述向前迈出了重要的一步。这个框架允许访问高能量和低能量物理，并能够描述强相关材料的特定物理，如莫特金属-绝缘体转变。其中一个非常重要的步骤是带结构方法和动力学平均场理论及其杂质求解器之间的接口。我们提出了一个一般的接口之间的投影增强波的密度泛函代码和多体方法的基础上Wannier函数从本地轨道上的投影。该实现非常灵活，并允许各种应用。动量分辨的谱函数是可以得到的。我们目前的应用SrVO $_3$和金属-绝缘体转变的Ca $_{2-x}$ Sr $_{x}$ RuO $_4$。
2010-11-19 cond-mat.str-el
One-step approach to ARPES from strongly correlated solids: a Mott-Hubbard system
推导了半无限关联系统角分辨光电流的表达式。在突然近似下，光电流正比于一个操作者的单粒子二次延迟格林函数$\mathcal{G}$的光谱函数，该操作者在特定的量子态$χ$中产生位于表面的电子。对于多体单带模型描述的系统，我们给出了格林函数$\mathcal{G}$与无限晶体$G_{b,\mathbf{k}}(ω)$的格林函数在Wannier表象中的关系式.最终状态和晶体表面的作用进行了分析的模型格林函数的无限晶体与典型的莫特-哈伯德金属的三峰光谱函数。非相干带的准粒子极位置和谱权的动量依赖性都表现在光电流能量分布曲线的形状上。
2016-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Supercell Wannier Functions and Emergent Kondo Lattices in Topological Bands
本文提出在分数填充的拓扑能带中，强相互作用可通过破坏平移对称性的超晶胞 Wannier 基实现演生 Kondo 晶格，并稳定一类与分数量子 Chern 绝缘态竞争的新型拓扑 Mott 绝缘态。
2024-12-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nonstandard Hubbard model and electron pairing
本文通过新颖 Wannier 函数处理构建适用于有限系统的非标准 Hubbard 模型，发现长程排斥作用可抑制单粒子隧穿并促成相干电子对运动。
2024-04-30 cond-mat.str-el quant-ph
