基于密度泛函微扰理论的分子与固体转动g因子及洛伦兹力
材料科学
2022-03-23 v1
摘要
外加磁场可通过广义洛伦兹力与原子位移耦合，这通常被表示为回转磁g因子。我们发展了一种基于密度泛函微扰理论的高效第一性原理方法，用于计算分子与固体中该效应在外场中的线性阶响应。我们的方法基于两个线性响应量：原子位移引起的宏观极化响应（即玻恩有效电荷张量），及其一阶实空间矩的反对称部分（对称部分对应于动力学四极张量）。后一物理量通过长波声子微扰所诱导电流的分析展开计算，并与有限波矢计算数值导数结果进行比较。我们在有限体系中通过计算若干简单分子的回转磁g因子验证了方法，显示出与实验及先前密度泛函理论和量子化学计算的高度一致。此外，我们计算了立方SrTiO在磁场存在下低频横光学声子模的能量分裂，展示了该方法在扩展体系中的效用。
引用
@article{arxiv.2112.11946,
title = {Rotational $g$ factors and Lorentz forces of molecules and solids from density-functional perturbation theory},
author = {Asier Zabalo and Cyrus E. Dreyer and Massimiliano Stengel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.11946},
year = {2022}
}