Nb$_3$Cl$_8$：一种典型的层状 Mott-Hubbard 绝缘体
强关联电子
2023-05-09 v1
摘要
Hubbard 模型提供了固体中电子关联的理想化描述。尽管简单，该模型具有若干不同相之间的竞争，这使其成为理论物理学中研究最多的系统之一。真实材料通常以多种方式偏离 Hubbard 模型的理想情形，但 NbCl 单层最近作为一个潜在的最优候选者出现，可用于实现这种单轨道 Hubbard 模型。在此，我们展示了如何通过使用 ab initio 受限随机相位近似计算，在“分子”而非原子基组下确实构建出这一单轨道 Hubbard 模型。由此，我们提供了连接实验现实与 ab initio 材料描述及关联电子理论的基本要素，并阐明单层 NbCl 是一种 Mott 绝缘体，其带隙约为 1 至 1.2 eV，取决于其介电环境。通过与原子论三轨道模型比较，我们表明单分子轨道描述确实是恰当的。我们进一步评论了该化合物的预期电子与磁结构，并表明 Mott 绝缘态在该材料的低温与块体相中得以存续。
引用
@article{arxiv.2305.04854,
title = {Nb$_3$Cl$_8$: A Prototypical Layered Mott-Hubbard Insulator},
author = {Sergii Grytsiuk and Mikhail I. Katsnelson and Erik G. C. P. van Loon and Malte Rösner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.04854},
year = {2023}
}
备注
14 pages, 7 figures, 4 tables