由非对易谱矩矩阵构造谱函数
其他凝聚态物理
2022-07-29 v2
摘要
LDA+U 方法被广泛用于研究具有强电子关联的实际固体的性质。其主要缺点之一是无法直接获取材料性质（如 Dzyaloshinskii-Moriya 相互作用、反常霍尔电导率和自旋轨道转矩）的温度依赖性。尽管谱矩方法原则上允许我们在有限温度下直接计算这些量，但标准双极近似仅适用于有效为单带类型的哈密顿量。我们迈出第一步，探讨在需要直接评估平衡与响应函数温度依赖性时，谱矩方法是否可以在多带关联固体的第一性原理计算中替代 LDA+U 方法：关联电子多带哈密顿量的谱矩不对易，因此不具有公共特征向量系。我们表明，尽管如此，仍可通过求解耦合非线性方程组由谱矩构造谱函数。此外，我们展示了如何由该谱函数计算关联电子的反常霍尔导率。我们以 Hubbard-Rashba 模型演示了该方法，其中标准双极近似无法应用，因为自旋轨道相互作用（SOI）耦合了自旋向上与自旋向下能带。在寻求由 SOI 与关联效应结合产生的新量子态中，Hartree-Fock 近似常被用于获得相图的初步近似。我们提议在此类探索性模型计算中使用自洽矩方法的多带推广替代 Hartree-Fock，可在保持计算负担较低的同时显著提高精度。
引用
@article{arxiv.2205.14581,
title = {Construction of the spectral function from non-commuting spectral moment matrices},
author = {Frank Freimuth and Stefan Blügel and Yuriy Mokrousov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.14581},
year = {2022}
}