关联材料的有效能带结构——以 VO2 为例

二氧化钒（VO2）及其在 T=340K 时的金属-绝缘体转变持续受到广泛关注。绝缘低温相的物理机制是由 Mott 机制还是 Peierls 机制主导，即由关联效应还是能带效应主导，这一问题仍存在争议。最近的一个团簇动力学平均场理论计算 [Biermann et al, Phys. Rev. Lett., 94, 026404 (2005)] 表明两种效应的结合，将该转变表征为关联辅助的 Peierls 类型。在本文中，我们基于该计算对 VO2 绝缘 M1 相的激发光谱进行了详细分析。我们实现了一种将自能从 Matsubara 频率解析延拓到实频率的方案，并研究了强相互作用物理，以及相对于密度泛函理论（LDA）能带结构的相应变化。我们发现，在 M1 相中寿命效应可以忽略不计，确实允许进行有效能带结构描述。一个与频率无关但与轨道相关的势，作为对完整团簇动力学平均场自能的近似构建，结果令人满意地重现了完全相互作用的单粒子谱，它作为一个剪刀算符将 a1g 成键带和 egp 带推开，从而打开了能隙。