A new scheme for LDA+DMFT calculations and algorithmic improvements for a multi-band DMFT-solver

Abstract

Die Dynamische Molekular-Feld-Theorie (DMFT) ermöglicht eine näherungsweise Lösung des Hubbard Modells, die im Limes unendlicher Dimensionen exakt wird. Mit Hilfe dieser Methode ist es möglich die Physik stark korrelierter Elektronensysteme zu beschreiben.<br />Im Lösungsverfahren der DMFT treten an zwei Stellen Fouriertransformationen auf, die auf Grund ihrer Diskretisierung ohne weitere Maßnahmen zu keinen befriedigenden Ergebnissen führen. In dieser Arbeit wird das alte Verfahren, das in dem Programm der Held Gruppe verwendet wurde beschrieben. Der Nachteil des alten Verfahrens ist ein systematischer Fehler der sich negativ auf physikalische Observablen auswirkt. Als Verbesserung wurde im Laufe dieser Arbeit ein besseres Verfahren implementiert und weiterentwickelt. Erste Ergebnisse von Berechnungen an V2O3 weisen auf eine eindeutige Verbesserung durch diese neue Methode hin.<br />In den letzten Jahren wurde auf Basis der Standardmethode zur Berechnung von Materialien, der Dichtefunktionaltheorie in der lokalen Dichtenäherung (LDA), und der DMFT ein selbstkonsistentes Verfahren entwickelt um Parameter freie realistische Berechnungen von stark korrelierten Elektronensysteme zu ermöglichen. Da die meisten Implementierungen der LDA in einer nicht lokalen Basis arbeiten wird ein Verfahren benötigt um auf eine Basis zu wechseln die geeignet für DMFT-Rechnungen ist. In dieser Arbeit wird ein neuer Ansatz präsentiert und ein Modell-Hamiltonian vorgestellt der zum Studium dieses Ansatzes verwendet wurde. Die Modellstudie liefert äußerst vielversprechende Resultate. In weiterführenden Arbeiten wird die konkrete Implementierung bearbeitet werden.