畸变 3d-$t_{2g}$ 钙钛矿氧化物中的关联能

利用基于 YTiO$_3$、LaTiO$_3$、YVO$_3$ 和 LaVO$_3$ 窄 $t_{2g}$ 带的第一性原理电子结构计算导出的有效低能哈密顿量，我们评估了关联能（$E_C$）对这些畸变钙钛矿氧化物中可实现的不同磁结构稳定性的贡献。我们考虑了 $E_C$ 的两种近似，它们基于围绕非简并 Hartree-Fock 基态的规则微扰论展开。一种是二阶微扰论，它使我们能够比较局域和非局域关联的影响。另一种是局域 $t$-矩阵方法，它允许我们处理 $E_C$ 的一些高阶贡献。关联效应系统地改善了对实验数据的符合度，并额外稳定了在 YVO$_3$ 和 LaVO$_3$ 中实验观察到的 $G$ 型和 $C$ 型反铁磁（AFM）结构，尽管稳定能的绝对大小对近似水平敏感，并且在 $t$-矩阵方法中稍小。非局域关联额外稳定了 YTiO$_3$ 中的铁磁基态和 LaVO$_3$ 中的 $C$ 型反铁磁基态。在单斜结构的两个不等价过渡金属位点中，局域关联在畸变最小的位点处更强。还讨论了 LaTiO$_3$ 规则微扰论展开的局限性。