将四方相 FeSe 中的电子特殊性理解为局域结构对称性破缺
材料科学
2021-01-04 v8 超导电性
摘要
完美晶体的传统能带理论常以衍射实验推导的结构为输入；当以最小原胞建模时，这常产生空间平均模型。本研究说明，除非检验内禀成键机制能否从不同于宏观平均结构的低对称性局域环境分布的形成中获益，否则这并非总是稳妥做法。这可因位置或磁对称性破缺而发生。通过解除小晶体学晶胞的约束，密度泛函理论中的能量最小化发现了原子与自旋对称性破缺，它们在传统衍射实验中不明显，但被对分布函数分析等局域探针所发现。本文报道块体四方相 FeSe 中的大原子与电子反常源于局域位置与磁矩构型分布的存在。通过内能最小化得到的对称性破缺构型代表了四方相中的化学成键作为内禀降能静态畸变所偏好的状态。这解释了能带重整化观测，预言了轨道序与增强向列性，并与角分辨光电子能谱测量的谱函数及对分布函数揭示的局域原子环境空前吻合。尽管此前有人认为对称性受限的强关联方法是描述 FeSe 主要特殊性所需的唯一理论，我们在此表明对称性破缺平均场方法处理了该问题的多个方面，提供了对电子结构的直观洞察，并为类似 d 电子量子材料的大规模平均场计算打开了大门。
引用
@article{arxiv.1911.02670,
title = {Understanding Electronic Peculiarities in Tetragonal FeSe as Local Structural Symmetry Breaking},
author = {Zhi Wang and Xingang Zhao and Robert Koch and Simon J. L. Billinge and Alex Zunger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.02670},
year = {2021}
}