三轨道原子极限与洪特金属的两面神效应
如果你记得"文献里用三个轨道的原子极限,拿半满和半满减一去对比某个量随 J 的变化来讲洪特金属"——就是 de' Medici、Mravlje、Georges 那篇被称为 "Janus-faced"(两面神)的 PRL 以及配套综述。本文把那套论证完整整理出来。
零、先说结论,再说出处
出处(按重要性排序):
L. de' Medici, J. Mravlje, A. Georges, Janus-faced influence of the Hund's rule coupling in strongly correlated materials, Phys. Rev. Lett. 107, 256401 (2011). arXiv:1106.0815
A. Georges, L. de' Medici, J. Mravlje, Strong electronic correlations from Hund's coupling, Annu. Rev. Condens. Matter Phys. 4, 137 (2013). arXiv:1207.3033 —— ...
洪特耦合与洪特金属
承接上一篇《DMFT动力学平均场理论入门》。那篇结尾提到"洪特金属:由 Hund 耦合而非 Mott 机制驱动的坏金属行为",只用一句话带过。这篇把它展开讲透:从原子物理的洪特规则出发,建立多轨道 Hubbard 模型与 Kanamori 相互作用,然后一步步说明 \(J\) 到底做了什么、为什么它比 \(U\) 更"阴险"、以及怎么在实验上认出洪特金属。
一、一个用 Mott 图像解释不了的现象
传统强关联的叙事很干净:判断一个体系关联强不强,看库仑排斥 \(U\) 与带宽 \(W\) 的比值。
\(U/W \ll 1\):弱关联,能带理论够用,准粒子权重 \(Z \approx 1\);
\(U/W \gtrsim 1\):强关联,准粒子变重(\(m^*/m = 1/Z\) 明显大于 1),直到发生 Mott 转变变成绝缘体。
但 2000 年代中后期,人们在一批材料上发现了不顺从这个剧本的行为:
钌氧化物:\(\mathrm{Sr_2RuO_4}\) 的 \(4d\) 电子 \(U\) 只有约 2~3 eV,\(U/W\) 大概 0.3~0.5,按 ...
DMFT动力学平均场理论入门
本站第一篇正式的技术笔记。用一页篇幅把 DMFT 的来龙去脉讲清楚:它为什么被发明、核心近似是什么、自洽循环怎么转、以及它在实际计算里处在什么位置。
一、为什么要 DMFT
密度泛函理论(DFT/LDA)把电子之间的相互作用压缩成一个静态的交换关联势,对弱关联体系极为成功。但遇到强关联体系就会栽跟头:
Mott 绝缘体:LDA 算出金属,实验却是绝缘体(NiO、MnO 是经典例子)。相互作用把电子"钉"在格点上,LDA 描述不了。
准粒子权重与有效质量:实验测到的有效质量可以是能带值的几十倍,LDA 的能带太"轻"。
谱函数的多峰结构:光电子谱里出现的下 Hubbard 带、上 Hubbard 带、准粒子峰,LDA 完全没有。
根源在于:关联效应本质上是"动力学"的,即依赖于频率(时间);而 LDA 给出的只是一个静态平均场。要描述它,就必须让自能带上频率依赖。
二、起点:Hubbard 模型
单轨道 Hubbard 模型是研究强关联时最小、也最核心的模型:
\[H = -t \sum_{\langle ij \rangle \sigma} \left ...
妮看看
博客新成,以飨妮妮
test
\(\lim\limits_{ x \to \infty }\sqrt{x^2+ax+b}+cx+d=0\)
\(\Rightarrow\frac{a}{2}=-d,c=-1\)
养生论
《灵枢·本神》说:“故智者之养生也,必顺四时而适寒暑,和喜怒而安居处,节阴阳而调刚柔。如是则僻邪不至,长生久视。”
上古之人,其知道者,法于阴阳,和于术数,食饮有节,起居有常,不妄作劳,故能形与神俱,而尽终其天年,度百岁乃去。
今时之人不然也,以酒为浆,以妄为常,醉以入房,以欲竭其精,以耗散其真,不知持满,不时御神,务快其心,逆于生乐,起居无节,故半百而衰也。
虚邪贼风,避之有时。恬淡虚无,真气从之,精神内守,病安从来?是以志闲而少欲,心安而不惧,形劳而不倦,气从以顺,各从其欲,皆得所愿。故美其食,任其服,乐其俗,高下不相慕,其民故曰朴。是以嗜欲不能劳其目,淫邪不能惑其心,愚智贤不肖,不惧于物,故合于道。所以能年皆度百岁,而动作不衰者,以其德全不危也。
赤松子胎息诀云:“气穴之间,昔人名之曰生门死户,又谓之天地之根。凝神于此,久之元气自充,元神日旺。神旺则气畅,气畅则血融,血融则骨强,骨强则髓满,髓满则腹盈,腹盈则下实,下实则行步轻健,动作不疲,四体康健,颜色如桃,去仙不远矣。”
当下此刻,找到当下此刻最需要完成的一件事,投入进去,投入的爱一次。忘了自己,这是成功的秘诀。
...
Hello World
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