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铅-铜-锑-溴磷灰石的相关电子结构与局部自旋:DMFT 研究

强关联电子 2025-12-17 v2

摘要

我们利用 DFT+DMFT 对铅-铜-锑-溴磷灰石 Pb9_9Cu(VO4_4)6_6Br2_2 的相关电子结构和局部自旋行为进行研究,构建了一个以铜中心为中心的两轨道低能模型。我们在 20 K、60 K、100 K 多个温度以及 2.46 \leq n \leq 3.54 的广泛带填充范围内进行仿真。我们发现,该化合物在计入动态相关性后仍保持金属态,具体为在化学计量填充 (n \simeq 3) 附近。当 n \simeq 3 之外时,空穴和电子掺杂均导致系统趋向非费米液体行为,能量权重从低能峰转移到上部和下部 Hubbard 类特征中。通过分析低频自能指数和局部自旋响应的动力学部分,我们识别出在略微空穴掺杂侧 (n \simeq 2.94) 的窄窗口内存在增强的自旋涨落,即一种类似于文献中报道的多轨道 Hund 金属的自旋冻结过渡 regime。这将 Pb9_9Cu(VO4_4)6_6Br2_2 列为铜掺杂磷灰石族中具有前景的成员之一。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.04475,
  title  = {Correlated electronic structure and local spin in lead-copper-vanadium-bromine apatite: a DMFT study},
  author = {Ihor Sukhenko and Volodymyr Karbivskyy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.04475},
  year   = {2025}
}