Mott绝缘体的第一性原理研究：线性化QSGW+DMFT方法
强关联电子
2016-08-30 v2
摘要
量子材料中涌现现象的理论理解是凝聚态物理中最伟大的挑战之一。与贵金属和半导体等简单材料不同，量子材料的宏观性质无法由单个电子的性质预测。具有科学重要性的例子之一是强关联电子系统。部分填充的3d、4f和5f轨道中电子的定域与巡游行为均不显著，产生了丰富的物理如Mott绝缘体、高温超导体和优异热电性，但阻碍了对低能激发谱的定量理解。在此我们提出一种针对强关联固体的新第一性原理方法。它是基于准粒子自洽GW近似与动力学平均场理论相结合的Q4。该方法的唯一输入是到一组关联轨道的投影算符，对所有局域费曼图进行计算。为此，我们选择非常定域的准原子轨道，其跨越包含最强杂化能带以及上、下Hubbard带的大能量窗口。自洽在Matsubara轴上进行。该方法使得Mott绝缘体在其顺磁和反铁磁相中的第一性原理研究成为可能。我们以典型的电荷转移关联绝缘体La2CuO4和NiO为例说明了该方法，并获得了与实验相符的光谱性质和磁矩。
引用
@article{arxiv.1504.07569,
title = {First-principles treatment of Mott insulators: linearized QSGW+DMFT approach},
author = {Sangkook Choi and Andrey Kutepov and Kristjan Haule and Mark van Schilfgaarde and Gabriel Kotliar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1504.07569},
year = {2016}
}