从破缺对称性平均场解系统确定自旋簇中的耦合常数
强关联电子
2023-10-23 v1
摘要
旨在推导交换耦合自旋簇中磁耦合常数的量子化学计算通常使用破缺对称性（BS）方法。这涉及计算若干不同的共线自旋构型，主要通过密度泛函理论（DFT）实现。这些构型的能量根据海森堡模型进行解释，以确定自旋对的耦合常数。然而，这种基于能量的过程具有固有的局限性，主要在于其无法提供超出海森堡模型所包含范围的各向同性自旋相互作用的信息。例如，双二次交换或多中心项通常不可及，因此被假定为可忽略。本工作引入了一种新方法，采用 BS 平均场解（具体为 Hartree-Fock 波函数）来构建有效自旋哈密顿量。这种扩展的方法通过不仅考虑能量，还考虑不同 BS 态之间的哈密顿量和重叠矩阵元，促进了更广泛耦合参数的提取。我们展示了如何由一组完备的 BS 解直接构建包含多中心项的全面 s = 1/2 哈密顿量。该方法在半填充单带 Hubbard 模型背景下的小簇上进行了示例说明。这使得当前策略能够与精确结果进行对比，从而丰富从 BS 解构建自旋哈密顿量的理解。
引用
@article{arxiv.2308.07484,
title = {Systematic determination of coupling constants in spin clusters from broken-symmetry mean-field solutions},
author = {Shadan Ghassemi Tabrizi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.07484},
year = {2023}
}
备注
37 pages, 11 figure