Sn/Ge(111) 表面的亚铁磁 Slater 绝缘体相

我们对 Sn/Ge(111) 表面进行了半局域和杂化密度泛函理论 (DFT) 研究，以确定在 ${\sim}$30 K 以下观察到的绝缘 ${\sqrt{3}}{\times}{\sqrt{3}}$ 相的起源。与预测金属性 3${\times}$3 基态的半局域 DFT 计算相反，包含 van der Waals 相互作用的杂化 DFT 计算表明，具有 ${\sqrt{3}}{\times}{\sqrt{3}}$ 结构对称性的绝缘亚铁磁结构在能量上优于金属性 3${\times}$3 结构。研究揭示，利用杂化交换关联泛函修正自相互作用误差导致了由亚铁磁序诱导的带隙打开。结果表明，观察到的绝缘相归因于通过巡游磁序的 Slater 机制，而非此前公认的通过电子关联的 Mott-Hubbard 机制。