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Multiplet ligand-field theory using Wannier orbitals

机译：使用Wannier轨道的多重配体场理论

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We demonstrate how ab initio cluster calculations including the full Coulomb vertex can be done in the basis of the localized Wannier orbitals which describe the low-energy density functional (local-density approximation) band structure of an infinite crystal, e.g., the transition-metal 3a! and oxygen 2p orbitals. The spatial extent of our 3d Wannier orbitals (orthonormalized Nth-order muffin-tin orbitals) is close to that found for atomic Hartree-Fock orbitals. We define ligand orbitals as those linear combinations of the O 2p Wannier orbitals which couple to the 3d orbitals for the chosen cluster. The use of ligand orbitals allows for a minimal Hilbert space in multiplet ligand-field theory calculations, thus reducing the computational costs substantially. The result is a fast and simple ab initio theory, which can provide useful information about local properties of correlated insulators. We compare results for NiO, MnO, and SrTiO_3 with x-ray absorption, inelastic x-ray scattering, and photoemission experiments. The multiplet ligand-field theory parameters found by our ab initio method agree within ~10% with known experimental values.
机译：我们演示了如何在局部Wannier轨道的基础上进行包括整个库仑顶点的从头算团计算，该轨道描述了无限晶体（例如过渡金属）的低能量密度泛函（局部密度近似）能带结构3a！和氧气2p轨道。我们的3d Wannier轨道（正交标准化的N阶松饼-锡轨道）的空间范围接近于原子Hartree-Fock轨道的空间范围。我们将配体轨道定义为与所选簇的3d轨道耦合的O 2p Wannier轨道的线性组合。配体轨道的使用在多重配体场理论计算中允许最小的希尔伯特空间，从而大大降低了计算成本。结果是一个快速而简单的从头计算理论，该理论可以提供有关相关绝缘子局部特性的有用信息。我们将NiO，MnO和SrTiO_3的结果与x射线吸收，非弹性x射线散射和光发射实验进行了比较。通过我们的从头算方法获得的多重配体场理论参数与已知实验值相差约10％。

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