First-principle electronic structure calculations for magnetic moment in iron-based superconductors; An LSDA + negative U study

磁気モーメントに関する鉄系超伝導体の電子状態の第一原理計算; LSDA+U(負値)による研究

中村 博樹  ; 林 伸彦; 中井 宣之; 奥村 雅彦   ; 町田 昌彦  

Nakamura, Hiroki; Hayashi, Nobuhiko; Nakai, Noriyuki; Okumura, Masahiko; Machida, Masahiko

鉄系超伝導体における鉄原子の磁気モーメントの実験と理論での食い違いを解明するために、LaFeAsOF(及び)に対してLSDA+法による第一原理計算により電子状態を求めた。結果として、母物質及びドープされた物質の両方においてを負にすることによって実験をよく再現することを確認した。が負になる理由としてはLSDAで期待される以上に鉄原子の電子軌道においてはクーロン相互作用が遮蔽されていることが考えられる。どのような状態の場合にを負にするのが有効であるかについても議論した。

In order to resolve a discrepancy of the magnetic moment on Fe between the experimental and calculation results, we perform first-principle electronic structure calculations for iron-based superconductors LaFeAsOF in which and by using the LSDA+ framework. Consequently, we confirm in both the mother and doped compounds that negative correction is crucial in matching the calculated magnetic moment with the observed one. A reason of the negative correction is that the Coulomb interaction on Fe orbitals is unexpectedly screened than LSDA's expectation. We discuss which type of situation emerges when the negative is a good correction in these compounds.