基于扩散蒙特卡洛优化单层 MnBi$_2$Te$_4$应变相关磁性质的密度泛函理论

单层 MnBi$_{2}$Te$_{4}$ (MBT) 是一种具有内在磁性的拓扑绝缘体，其磁响应受应变和电子关联的强烈影响。在具有局部 Hubbard 修正项的密度泛函理论 (DFT+$U$) 中，预测随 Hubbard $U$ 的选择而发生巨大变动，使建立该系统应变相关磁性质的可靠图景变得困难。本文采用扩散蒙特卡洛 (DMC) 对 DFT+$U$ 进行基准测试，并确定应变下有效 $U$ 的函数形式。我们发现，预测的磁相图在 $U$ 上具有强烈依赖性，表明单个固定值在所考察的应变范围内并不足够。DMC 节点优化进一步显示，最优 $U$ 随应变幅度而增加，且可由简单二次形式准确捕获。当将此 DMC 导向的应变相关 $U$ 用于 PBE+$U$ 时，计算得到的 Mn 局域磁矩与 DMC 结果接近，且相对于常用固定 $U$ 选项得到改进。这些结果表明，对于单层 MBT，关联强度本身应被视为应变相关的，并且本工作提供了一种实用的多体方法导向策略，用于改进 van der Waals 材料磁性质的应变相关 DFT+$U$ 描述。