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硅化铁中的准粒子:GW 与 LDA 对比

材料科学 2015-03-04 v3

摘要

角分辨光电子能谱 (ARPES) 能够测量固体中准粒子的能谱及其谱权重。虽然通常将基于密度泛函理论方法获得的能带结构解释为准粒子能谱,但这些方法无法提供电子激发的谱权重变化。我们使用 Vienna 从头算模拟软件包 (VASP),在 Hedin GW 近似下评估了 Fe3Si 和 FeSi2 的准粒子能谱及其谱权重,从而为 ARPES 实验提供了预测。能带结构的比较显示,两种理论在某些 k 方向上以相似的能带形状反映了晶体结构的特殊性,但总体而言差异相当显著。我们发现,这些化合物中准粒子的谱权重处处偏离 unity,并在离域态对其形成有贡献的能带部分表现出非单调行为。两种方法得出了相同的结论:在 Fe3Si 中,那些仅被 Fe 离子包围的铁离子具有局域化的 d 电子和较大的磁矩,而具有 Si 最近邻的铁离子则具有离域化的 d 电子且磁矩被猝灭。Si 对 Fe 离子状态的影响在 FeSi2 中更为显著,其中所有铁离子均以 Si 离子为最近邻:两种方法均得出铁离子磁矩为零的结果。文中讨论了这两种方法的优缺点。

关键词

引用

@article{arxiv.1501.05898,
  title  = {Quasiparticles in Iron Silicides: GW versus LDA},
  author = {Natalie Zamkova and Vyacheslav Zhandun and Sergey Ovchinnikov and Igor Sandalov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1501.05898},
  year   = {2015}
}

备注

10 pages, 6 figures