结合降维技术与张量网络对强关联材料的定量描述
强关联电子
2025-08-13 v2 材料科学
摘要
我们提出了一种高精度强关联材料电子结构计算方法。为克服当前电子结构方法的局限性，我们采用密度泛函理论结合约束随机相位近似构建有效的多带 Hubbard 模型，随后利用张量网络求解。我们的工作聚焦于一维和准一维材料，为此采用矩阵乘积态技术。我们将该框架应用于共轭聚合物反式聚乙炔和聚噻吩，以及准一维电荷转移绝缘体 Sr₂CuO₃。预测的能隙与最先进计算技术和实验测量结果吻合良好。除能隙外，张量网络还提供了多种物理相关性质的访问，包括自旋磁化和各种激发能。其灵活性支持具有长程相互作用的复杂哈密顿量的实现，而键维数实现了对精度的系统性控制。此外，计算成本随系统规模高效扩展，证明了该框架的可扩展性。
引用
@article{arxiv.2502.19588,
title = {Quantitative Description of Strongly Correlated Materials by Combining Downfolding Techniques and Tensor Networks},
author = {Daan Vrancken and Simon Ganne and Daan Verraes and Tom Braeckevelt and Lukas Devos and Laurens Vanderstraeten and Jutho Haegeman and Veronique Van Speybroeck},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.19588},
year = {2025}
}
备注
18+14 pages, 13 figures, 11 tables. Published in the Journal of Chemical Theory and Computation