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确定有效量化价值和轨道结构的`interaction annealing':以WTe$_2$的铁电轨道有序为例

强关联电子 2026-01-22 v2 材料科学 计算物理

摘要

相关材料已知在低能量下会显示出质构上不同的涌现行为。便利的是, upon吸收 rapid quantum fluctuations,这些丰富的低能量行为总是可以用拥有完全量化电荷、自旋和轨道结构的鲁棒粒子来有效描述。然而,这种强大的简单描述难以通过大多数many-body计算中使用的裸粒子来实现,尤其是在涌动强烈的情况下,如 4d4d5d5d 化合物中。为解码主导的量化结构,我们提出了一种易于实施的`interaction annealing'方法,该方法通过增强离子电荷能来抑制电荷涌动。我们使用一个被严格处理的两站点Hubbard模型作为通用例子来确立其理论基础。随后,我们演示了其应用,利用更可负担的密度泛函计算研究了代表性 3d3d Mott绝缘体 La2{_2}CuO4{_4} 和一个高度涌动的 5d5d 半金属 WTe2{_2}。在后者中,它揭示了一种新颖的局部电子结构,使其能够解释对其实验观察的多个方面。最后,我们展示了该方法在研究功能材料中竞争局部电子结构方面的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.03319,
  title  = {`Interaction annealing' to determine effective quantized valence and orbital structure: an illustration with ferro-orbital order in WTe$_2$},
  author = {Ruoshi Jiang and Fangyuan Gu and Wei Ku},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.03319},
  year   = {2026}
}

备注

30 pages, 7 figures and 4 tables