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利用DFT+DMFT探究Ba$_2$MgReO$_6$的Mott绝缘行为

强关联电子 2023-12-18 v1 计算物理

摘要

我们研究了5d15d^1双钙钛矿Ba2_2MgReO6_6中自旋轨道耦合、电子关联与晶格畸变之间的相互作用。结合密度泛函理论(DFT)与动力学平均场理论(DMFT),我们确立了Ba2_2MgReO6_6在其立方和四方顺磁相中的Mott绝缘特性。尽管存在显著的自旋轨道耦合,其对绝缘态形成的影响却微乎其微,这与d1d^1系统的理论预期一致。我们进一步通过分析以Re位点为中心的多极矩的谱函数和局域占据数,表征了立方和四方相的电子性质。我们的结果证实,除了反铁电型x2y2x^2-y^2型有序外,还存在铁电有序的z2z^2四极矩。我们比较了两种等价但互补的描述:一种基于有效的Re-\ttg前沿轨道,另一种基于更局域的类原子Re-d和O-p轨道。前者直接映射到基于名义d1d^1 Re阳离子的物理直观图像,而后者则明确展示了配体杂化在自旋轨道劈裂和Re位点周围电荷四极矩形成中的作用。最后,我们将DFT+DMFT结果与先前对四方顺磁态的DFT+UU研究进行了比较。我们发现主导的电荷四极矩在定性上吻合良好,但在相应的谱函数上存在显著差异,这凸显了对这两种方法进行更多比较研究的必要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.09839,
  title  = {Probing the Mott-insulating behavior of Ba$_2$MgReO$_6$ with DFT+DMFT},
  author = {Maximilian E. Merkel and Aria Mansouri Tehrani and Claude Ederer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.09839},
  year   = {2023}
}