二氧化钒金属相中存在强库仑关联的证据

我们利用最先进的 LDA+DMFT 方法研究了库仑关联对二氧化钒金红石相金属态中磁性和谱性质的影响。计算结果表明存在强关联金属态，其有效质量重整化约为 $m^*/m\approx2$。均匀磁化率显示出居里 - 韦斯温度依赖性，其有效磁矩为 $p_{eff}^{theor} = 1.54 \mu_B$，这与实验值 $p_{eff}^{exp} = 1.53 \mu_B$ 吻合良好，且接近自旋 $S=1/2$ 的 V$^{4+}$ 离子的理想值 $p_{eff} = 1.73 \mu_B$。计算得到的谱函数显示出发育良好的哈伯德带，这在近期的实验光电子能谱中已被观测到。我们得出结论，金红石相的 VO2 是一种强关联金属，其局部磁矩由钒 $d$ 电子形成。