КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 24-12-00024

НазваниеРасширение области применения комбинированного метода теории динамического среднего поля и функционала электронной плотности (DFT+DMFT) для исследования эффектов нелокальных взаимодействий и электронной локализации

Руководитель Анисимов Владимир Ильич, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики металлов имени М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук , Свердловская обл

Конкурс №92 - Конкурс 2024 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-201 - Теория конденсированного состояния

Ключевые слова Кулоновские корреляции, Теория динамического среднего поля, Локализация электронов, Нелокальные взаимодействия

Код ГРНТИ29.19.03

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Основной целью предлагаемого проекта является развитие и расширение области применения подхода DFT+DMFT, объединяющего теории динамического среднего поля (DMFT - Dynamical Mean-Field Theory) и функционала электронной плотности (DFT - Density Functional Theory), для изучения эффектов, являющихся проявлением нелокальных взаимодействий и электронной локализации. Метод DFT+DMFT является мощным инструментом для исследования физических свойств узкозонных материалов, в которых важную роль играют межэлектронные кулоновские корреляции. Данные материалы находятся в центре внимания современной физики конденсированного состояния и демонстрируют богатое разнообразие необычных и зачастую аномальных свойств, не находящих объяснения в рамках стандартных зонных подходов, а также методов, учитывающих исключительно локальные взаимодействия, что обеспечивает актуальность направления проекта. Приближение одиночной примеси в эффективной среде, составляющее основу DMFT, позволяет эффективно решать локальную задачу, но с необходимостью вынуждает пренебрегать пространственными корреляциями, которые, однако, необходимо учитывать для правильного описания исследуемой системы. Новизна предлагаемого проекта заключается в применении и развитии методик приближенного учета нелокальных взаимодействий, что позволяет избежать проблем масштабирования на многоорбитальные системы, присущих кластерным и диаграммным схемам. Принципиальная применимость приближенного подхода была продемонстрирована членами научного коллектива на примере метода Динамической вершины (DГA) [Phys. Rev. B 88, 115112 (2013)]. Дополнением DГA и наиболее перспективным подходом для реальных материалов является спин-фермионная модель, которая была с успехом применена для учета нелокальных поправок к магнитной энергии для исследования альфа-гамма перехода в железе [Phys. Rev. B 94, 161117(R) (2016)]. Также в этом методе возможно получать параметры обменного взаимодействия между магнитными моментами в обратном пространстве J(q) [Phys. Rev. B 107, 235118 (2023)]. Кроме этого, некоторые нелокальные величины, вычисление которых возможно уже на уровне одноузельного DMFT, содержат важную информацию для определения характеристик сверхпроводящего состояния. Например, нелокальная спиновая восприимчивость может использоваться для исследования симметрии сверхпроводящего спаривания. В настоящем проекте планируется дальнейшее развитие этих и других возможных подходов для изучения нелокальных магнитных взаимодействий и их влияния на физические свойства сильно коррелированных материалов. В качестве объектов исследования выбран ряд веществ, объяснение свойств которых требует корректного описания как процессов локализации, так и учета эффектов, обусловленных нелокальными взаимодействиями. В частности, будет исследована симметрия сверхпроводящей щели в представителях основных классов пниктидов и халькогенидов железа, изучена возможность реализации спиновых решеток нового типа в теоретически предсказанных фторидах серебра, а также изменение локализации электронных состояний при фазовых переходах в двумерных электридных материалах под давлением. Кроме того, будет определена роль корреляционных эффектов для объяснения фазовой стабильности новых супергидридов лантана под давлением и выполнены исследования по развитию методики оценки межузельного кулоновского параметра с целью дальнейшего использования в подходе DFT+U+V.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---