論文の概要: The alloying of first-principles calculations with quasiparticle methodologies for the converged solution of the quantum many-electron states in the correlated compound Iron monoxide

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.08941v1
• Date: Tue, 12 Aug 2025 13:48:31 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-13 21:07:34.442175
• Title: The alloying of first-principles calculations with quasiparticle methodologies for the converged solution of the quantum many-electron states in the correlated compound Iron monoxide
• Title（参考訳）: 一酸化鉄の量子多電子状態の収束解に対する準粒子法による第一原理計算の合金化
• Authors: Suvadip Das,
• Abstract要約: 遷移金属酸化物の性質を研究するための様々な第一原理法に関するベンチマーク研究を行う。 本研究は、基底状態波動関数の精度と計算効率との理想的なトレードオフのための最適手法としてハイブリッド機能スキームを確立した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Transition metal oxides belong to a genre of quantum materials essential for the exploration of theoretical methods for quantifying electronic correlation. Finding an efficient and accurate first principles method for the assertion of such physical properties is momentous for the predictive modelling of physics based thermoelectric and photovoltaic devices. Prior investigations have suggested that incorporation of the so called random phase approximation for the electronic screening interaction by adding up the electron hole pairs leads to significant improvement in the accuracy of first principle calculations. Nonetheless the method has seldom been adapted systematically for studying the properties of prototypical transition metal oxides, particularly that of the correlated compound Iron monoxide. In this work, we provide a benchmarking study of a variety of first principles methods such as the density functional theory artificially stabilized by Coulomb interactions, Hybrid functionals as well as the quasiparticle Greens function approach to self-energy interactions. A rigorous convergence of the self-consistent Dysons equations have been provided addressing the importance of initial choice of wavefunctions guided by first principles on the converged solutions and the interplay of various orbital degrees of freedom adjacent to the Fermi level. It is momentous to obtain accurate wavefunctions and many-electronic energy states for the quantification of correlation and efficient modelling of oxide interfaces for quantum applications. The study establishes the hybrid functional scheme as the optimal approach for the ideal trade-off between accuracy of the ground state wavefunctions and computational efficiency for large-scale simulations towards the efficient convergence of correlated electronic wavefunctions and low energy electronic properties.
• Abstract（参考訳）: 遷移金属酸化物は、電子相関を定量化するための理論的方法の探索に不可欠な量子材料の一種である。 物理特性のアサーションのための効率的かつ正確な第一原理法を見つけることは、物理学に基づく熱電・光電気機器の予測モデルとして重要である。 以前の研究では、電子孔対を加算することで電子スクリーニング相互作用に対するいわゆるランダム位相近似の組み入れが第一原理計算の精度を著しく向上させることが示唆されている。 しかしながら、この手法は、原型遷移金属酸化物、特に一酸化鉄の物性を研究するために体系的に適応されることはめったにない。 本研究では,クーロン相互作用によって人工的に安定化された密度汎関数理論,ハイブリッド汎関数,および準粒子グリーンズ関数の自己エネルギー相互作用へのアプローチなど,一連の第一原理法に関するベンチマーク研究を行う。 自己整合ダイソンズ方程式の厳密な収束は、収束解に関する第一原理によって導かれる波動関数の初期選択の重要性と、フェルミ準位に隣接する様々な軌道自由度の相互作用に対処するものである。 相関の量子化と量子応用のための酸化物界面の効率的なモデリングのための正確な波動関数と多電子エネルギー状態を得るのは非常に重要である。 本研究は、相関電子波動関数と低エネルギー電子特性の効率的な収束に向けて、基底状態波動関数の精度と大規模シミュレーションの計算効率との理想的なトレードオフのための最適手法としてハイブリッド機能スキームを確立した。

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