Электронная структура
Какие кристаллохимические и орбитальные условия создают пространственно обособленную межузельную подсистему около уровня Ферми?
Исследования и результаты
От электронной структуры полости к коллективному квантовому поведению
Группа сочетает первопринципные расчёты электронной структуры с методами, предназначенными для описания корреляций, магнетизма и низкоразмерных материалов. Цель работы — установить микроскопические механизмы, а не только классифицировать соединения.
Исследования и результаты
Научные вопросы
Корреляции
Когда кулоновское взаимодействие и гибридизация приводят к спектральной перенормировке, локальным моментам или корреляционно-индуцированной щели?
Магнитный порядок
Как орбитальный состав, размерность и конфайнмент определяют межузельные моменты и пути обменного взаимодействия?
Параметры управления
Как давление, деформация, число слоёв, укладка и интерфейсы реорганизуют межузельную электронную подсистему?
Корреляции и структурный отклик
На примерах кальция, Ca₂N, Ba₂N и майенита мы исследуем, как локальное и межузельное кулоновское взаимодействие меняет устойчивость фаз, зонную структуру, локализацию и транспорт. Исследование кальция показывает, почему многочастичное описание может быть определяющим даже при слабых корреляциях.
Механизмы локализации и низкоэнергетические модели
Мы используем функции Ваннье с центрами в полостях для описания межузельных квазиатомных состояний, построения низкоэнергетических гамильтонианов и разделения роли гибридизации и кулоновского взаимодействия. Такой подход применён к β-Yb₅Sb₃, Li₈Au, майениту и системам BaF.
Магнетизм межузельных электронов
В β-Yb₅Sb₃, Li₈Au и слоистых фторидных системах мы изучаем магнитные моменты и упорядочение, связанные с межузельной электронной подсистемой. Сопоставление родственных монослоёв XF показывает, что орбитальный состав катиона может определять возникновение магнитной неустойчивости.
Конфайнмент, слои и интерфейсы
Монослои, бислои и ван-дер-ваальсовы гетероструктуры дают контролируемые условия для исследования магнетизма, близости к моттовскому состоянию и корреляционных изменений спектра. В BaF магнитное состояние меняется от внутрислойного ферромагнетизма в монослое к антиферромагнитным тенденциям в конфайненных бислоях и некоторых гетероструктурах.
Исследования и результаты
От структуры к коррелированной низкоэнергетической модели
- 01
Структура и устойчивость
Расчёты в рамках теории функционала плотности, релаксация структуры и фононные расчёты устанавливают структуры-кандидаты и проверяют динамическую устойчивость.
- 02
Электронный и орбитальный анализ
Зонная структура, проекции состояний, локализация электронов и спиновая плотность выявляют межузельную подсистему и её орбитальное происхождение.
- 03
Локализованный базис
Максимально локализованные функции Ваннье с центрами в полостях дают компактное описание релевантных электридных состояний.
- 04
Взаимодействия за пределами зонной картины
Оценки DFPT или constrained RPA, методы DFT+U+V и DFT+DMFT учитывают локальное и межузельное кулоновское взаимодействие с разной степенью детализации.
- 05
Многочастичные диагностики
Спектральные функции, перенос веса в хаббардовские полосы и спиновые корреляции в мнимом времени позволяют исследовать подавление квазичастиц и формирование локальных моментов.