面向纳米器件中强电子关联的全第一性原理理论

D. Jacob

doi:10.1088/0953-8984/27/24/245606

面向纳米器件中强电子关联的全第一性原理理论

介观与纳米尺度物理 2015-06-15 v1 强关联电子

作者: D. Jacob

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摘要

在本文中，我详细阐述了一种用于描述宿主为具有开放 $d$ - 或 $f$ -壳层的过渡金属原子的纳米器件中强电子关联的第一性原理方法论。该方法将用于处理静态平均场层次上弱相互作用电子的Kohn-Sham密度泛函理论与用于开放 $d$ - 和 $f$ -壳层中强相互作用电子的非微扰多体方法相结合。通过投影到强关联子空间并适当考虑原子基组的非正交性，获得了以多轨道Anderson杂质模型对强相互作用电子的有效描述。重点在于Anderson模型的有效屏蔽相互作用矩阵U的第一性原理计算。使用单次交叉近似(One-Crossing approximation)或其他杂质求解器技术求解有效的Anderson模型，得到强关联子空间内的动态关联，例如引起Kondo效应。作为示例，该方法应用于Cu(001)表面上的Co吸附原子的情况。计算得到的低偏压隧穿谱显示出与实验测量相似的Fano-Kondo线形。Fano-Kondo特征的确切形状及其宽度在很大程度上取决于Co $3d$ -壳层的占据数。尽管这在某种程度上妨碍了关于线形和Kondo温度的准确定量预测，但整体物理情形可以相当可靠地预测。

关键词

第一性原理理论强电子关联纳米器件 Anderson杂质模型密度泛函理论 Kondo效应非微扰多体方法

引用

@article{arxiv.1501.02449,
  title  = {Towards a full ab initio theory of strong electronic correlations in nanoscale devices},
  author = {D. Jacob},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1501.02449},
  year   = {2015}
}

备注

30 pages, 6 figures

面向纳米器件中强电子关联的全第一性原理理论

摘要

关键词

引用

备注

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