半金属磁体中强相互作用效应：行列式量子蒙特卡洛研究

理解半金属磁体（HMs）中的电子 - 电子相互作用效应，既提出了基础理论问题，又对其潜在应用具有重要意义；半金属磁体的能带结构具有一个自旋通道存在能隙而另一个自旋通道呈金属性。本文利用行列式量子蒙特卡洛方法，通过计算谱密度、电导率、载流子自旋极化及局域磁性质，研究了在位 Hubbard 相互作用 $U$、有限温度以及外（Zeeman）磁场对双层紧束缚模型的影响，该模型在无相互作用时表现为半金属。我们量化了 $U$ 对热退极化程度的影响，追踪了相对能带移动并监测了显著隙态的出现时机，这些因素均可能削弱半金属特性。对于该模型，在固定粒子数下，Zeeman 耦合诱导了两次连续相变：具有自旋向下能隙的补偿半金属 $\rightarrow$ 金属铁磁体 $\rightarrow$ 饱和铁磁绝缘体。然而，在大部分更相关的参数区域内，半金属性质对 $U$ 表现出较强的鲁棒性。