Coulomb correlations and the electronic structure of bulk V2Te2O

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The effect of Coulomb correlations on the electronic structure of bulk van der Waals material V2Te2O is studied by the charge self-consistent density functional theory and dynamical mean-field theory method. Our results show a significant correlation-induced renormalization of the spectral functions in the vicinity of the Fermi energy which is not accompanied by a transfer of the spectral weight to Hubbard bands. The computed quasiparticle effective mass enhancement m*/m for the V 3d states varies from 1.31 to 3.32 indicating an orbital-dependent nature of correlation effects and suggests an orbital-selective formation of local moments in the V 3d shell. We demonstrate that taking into account of Coulomb interaction between the V 3d electrons yields the electronic specific heat coefficient γ= 26.94mJK-2 mol-1 in reasonable agreement with the experiment. We show that the strength of Coulomb correlations is sufficient to trigger a band shift along the Z − Г − X path of the Brillouin zone leading to a collapse of the electronic Fermi surface pocket centered on the Г − Z direction predicted by density functional theory.

About the authors

S. L. Skornyakov

Mikheev Institute of Metal Physics of Ural Branch of Russian Academy of Sciences

Email: skornyakov@imp.uran.ru
Yekaterinburg, Russia

I. O Trifonov

Mikheev Institute of Metal Physics of Ural Branch of Russian Academy of Sciences

Email: skornyakov@imp.uran.ru
Yekaterinburg, Russia

V. I. Anisimov

Mikheev Institute of Metal Physics of Ural Branch of Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: skornyakov@imp.uran.ru
Yekaterinburg, Russia

References

  1. S. Z. Butler, S. M. Hollen, L. Cao et al. (Collaboration), ACS Nano 7, 2898 (2013).
  2. K. S. Novoselov, V. I. Falko, L. Colombo, P. R. Gellert, M. G. Schwab, and K. Kim, Nature 490, 192 (2012).
  3. R. M. Fernandes, A. I. Coldea, H. Ding, I. R. Fisher, P. J. Hirschfeld, and G. Kotliar, Nature 601, 35 (2022).
  4. J. A. Wilson and A. D. Yoffe, Adv. Phys. 18, 193 (1969).
  5. T. F. Smith, R. N. Shelton, and R. E. Schwall, J. Phys. F: Met. Phys. 5, 1713 (1975).
  6. C. B. Scruby, P. M. Williams, and G. S. Parry, Philos. Mag. 31, 255 (1975).
  7. I. Guillam´on, H. Suderow, S. Vieira, L. Cario, P. Diener, and P. Rodi´ere, Phys. Rev. Lett. 101, 166407 (2008).
  8. S. Koley, N. Mohanta, and A. Taraphder, Eur. Phys. J. B 93, 77 (2020).
  9. A. Ablimit, Y.-L. Sun, E.-J. Cheng, Ya-B. Liu, S.-Q. Wu, H. Jiang, Z. Ren, S. Li, and G.-H. Cao, Inorg. Chem. 57, 14617 (2018).
  10. H. Lin, J. Si, X. Zhu, K. Cai, H. Li, L. Kong, X. Yu, and H.-H. Wen, Phys. Rev. B 98, 075132 (2018).
  11. S. Manzeli, D. Ovchinnikov, D. Pasquier, O. V. Yazyev, and A. Kis, Nat. Rev. Mater. 2, 17033 (2017).
  12. G. H. Han, D. L. Duong, D. H. Keum, S. J. Yun, and Y. H. Lee, Chem. Rev. 118, 6297 (2018).
  13. M. Valldor, P. Merz, Y. Prots, and W. Schnelle, Eur. J. Inorg. Chem. 2016, 23 (2016).
  14. A. Georges, G. Kotliar, W. Krauth, and M. J. Rozen- berg, Rev. Mod. Phys. 68, 13 (1996).
  15. H. Park, A. J. Millis, and C. A. Marianetti, Phys. Rev. B 90, 235103 (2014).
  16. M. V. Sadovskii, Phys.-Uspekhi 51, 1201 (2008).
  17. M. Aichhorn, L. Pourovskii, V. Vildosola, M. Ferrero, O. Parcollet, T. Miyake, A. Georges, and S. Biermann, Phys. Rev. B 80, 085101 (2009).
  18. S. L. Skornyakov, V. I. Anisimov, and D. Vollhardt, Phys. Rev. B 86, 125124 (2012).
  19. S. L. Skornyakov and I. Leonov, Phys. Rev. B 100, 235123 (2019).
  20. L. V. Pourovskii, G. Kotliar, M. I. Katsnelson, and A. I. Lichtenstein, Phys. Rev. B 75, 235107 (2007).
  21. S. L. Skornyakov, N. A. Skorikov, A. V. Lukoyanov, A. O. Shorikov, and V. I. Anisimov, Phys. Rev. B 81, 174522 (2010).
  22. S. L. Skornyakov, D. Y. Novoselov, T. Gu¨rel, and V. I. Anisimov, JETP Lett. 96, 118 (2012).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».