地球内核条件下 Fe 中的电子关联：Ni 掺杂的影响

我们利用从头算局域密度近似 + 动力学平均场理论（LDA+DMFT）方法，研究了地球内核条件下掺有 25 at.% Ni 的 Fe 合金的体心立方（bcc）、面心立方（fcc）和六方密排（hcp）相。合金模型基于 bcc、fcc 和 hcp 晶胞构建有序晶体结构，并采用允许适当组分的最小可能晶胞尺寸。我们的计算表明，Fe 3d 壳层电子关联的强度对相和局部环境高度敏感。在 bcc 相中，即使处于极端压力 - 温度条件下，仅以 Fe 为最近邻的 Fe 位点上的 3d 电子仍保持强关联，其局域和均匀磁化率表现出居里 - 外斯型的温度演化，准粒子寿命 {\Gamma} 呈现非费米液体的温度依赖性。相比之下，对于 hcp 相中相应的 Fe 位点，我们预测其为弱关联费米液体态，具有与温度无关的局域磁化率和 {\Gamma} 的二次温度依赖性。局部环境中含有 Ni 原子的铁位点表现出介于这两种极端情况之间的行为，关联强度沿 hcp-fcc-bcc 序列逐渐增强。此外，bcc 和 hcp 相中的位点间磁相互作用也受到 Ni 最近邻存在的强烈影响。这种对局部环境的敏感性与由于与 Ni 3d 态混合导致的 Fe 分波态密度修正有关。