Comparison of Ab initio low-energy models for LaFePO, LaFeAsO, BaFe 2As2, LiFeAs, FeSe, and FeTe: Electron correlation and covalency

Journal of the Physical Society of Japan

Volumn 79, Issue 4, 2010, Pages

  Miyake, Takashi ^a,c   Nakamura, Kazuma ^b,c   Arita, Ryotaro ^b,c   Imada, Masatoshi ^b,c  

^a NATIONAL INSTITUTE OF ADVANCED INDUSTRIAL SCIENCE AND TECHNOLOGY AIST   (Japan)

^b UNIVERSITY OF TOKYO   (Japan)

^c JAPAN SCIENCE AND TECHNOLOGY AGENCY   (Japan)

Author keywords

BaFe2As2; Constrained RPA method; Downfolding; Effective Hamiltonian; FeSe; FeTe; First principles calculation; High temperature superconductivity; LaFeAsO; LaFePO; LiFeAs; Oxychalcogenide; Oxypnictide

Indexed keywords

EID: 77951480492     PISSN: 00319015     EISSN: 13474073     Source Type: Journal    
DOI: 10.1143/JPSJ.79.044705     Document Type: Article

References (91)

1. Y. Kamihara, T. Watanabe, M. Hirano, and H. Hosono: J. Am. Chem. Soc. 130 (2008) 3296.
2. Z.-A. Ren, W. Lu, J. Yang, W. Yi, X.-L. Shen, Z.-C. Li, G.-C. Che, X.-L. Dong, L.-L. Sun, F. Zhou, and Z.-X. Zhao: Chin. Phys. Lett. 25 (2008) 2215.
3. M. Rotter, M. Tagel, and D. Johrendt: Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 107006.
4. X. C. Wang, Q. Q. Liu, Y. X. Lv, W. B. Gao, L. X. Yang, R. C. Yu, F. Y. Li, and C. Q. Jin: Solid State Commun. 148 (2008) 538.
5. M. J. Pitcher, D. R. Parker, P. Adamson, S. J. C. Herkelrath, A. T. Boothroyd, R. M. Ibberson, M. Brunelli, and S. J. Clarke: Chem. Commun. (2008) 5918.
6. J. H. Tapp, Z. Tang, B. Lv, K. Sasmal, B. Lorentz, P. C. W. Chu, and A. M. Guloy: Phys. Rev. B 78 (2008) 060505(R).
7. F.-C. Hsu, J.-Y. Luo, K.-W. Yeh, T.-K. Chen, T.-W. Huang, P. M. Wu, Y.-C. Lee, Y.-L. Huang, Y.-Y. Chu, D.-C. Yan, and M.-K. Wu: Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105 (2008) 14262.
8. S. Li, C. de la Cruz, Q. Huang, Y. Chen, J. W. Lynn, J. Hu, Y.-L. Huang, F.-C. Hsu, K.-W. Yeh, M.-K. Wu, and P. Dai: Phys. Rev. B 79 (2009) 054503.
9. S. Margadonna, Y. Takabayashi, Y. Ohishi, Y. Mizuguchi, Y. Takano, T. Kagayama, T. Nakagawa, M. Takata, and K. Prassides: Phys. Rev. B 80 (2009) 064506.
10. C. de la Cruz, Q. Huang, J. W. Lynn, J. Li, W. Ratcliff II, J. L. Zarestky, H. A. Mook, G. F. Chen, J. L. Luo, N. L. Wang, and P. Dai: Nature 453 (2008) 899.
11. B; H.-H. Klauss, H. Luetkens, R. Klingeler, C. Hess, F. J. Litterst, M. Kraken, M. M. Korshunov, I. Eremin, S.-L. Drechsler, R. Khasanov, A. Amato, J. Hamann-Borrero, N. Leps, A. Kondrat, G. Behr, J. Werner, and B. Büchner: Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 077005.
12. Q. Huang, Y. Qiu, W. Bao, J. W. Lynn, M. A. Green, Y. Chen, T. Wu, G. Wu, and X. H. Chen: Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 257003.
13. M. Kofu, Y. Qiu, W. Bao, S.-H. Lee, S. Chang, T. Wu, G. Wu, and X. H. Chen: New J. Phys. 11 (2009) 055001.
14. Y. Qiu, W. Bao, Q. Huang, T. Yildirim, J. Simmons, J. W. Lynn, Y. C. Gasparovic, J. Li, M. Green, T. Wu, G. Wu, and X. H. Chen: Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 257002.
15. S. Lebègue: Phys. Rev. B 75 (2007) 035110.
16. D. J. Singh and M.-H. Du: Phys. Rev. Lett. 100 (2008) 237003.
17. C. Cao, P. J. Hirschfeld, and H.-P. Cheng: Phys. Rev. B 77 (2008) 220506(R).
18. S. Ishibashi, K. Terakura, and H. Hosono: J. Phys. Soc. Jpn. 77 (2008) 053709.
19. K. Kuroki, S. Onari, R. Arita, H. Usui, Y. Tanaka, H. Kontani, and H. Aoki: Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 087004.
20. F. Ma and Z.-Y. Lu: Phys. Rev. B 78 (2008) 033111.
21. I. A. Nekrasov, Z. V. Pchelkina, and M. V. Sadovskii: JETP Lett. 87 (2008) 560.
22. D. J. Singh and M. H. Du: Phys. Rev. B 78 (2008) 094511.
23. I. A. Nekrasov, Z. V. Pchelkina, and M. V. Sadovskii: JETP Lett. 88 (2008) 144.
24. I. A. Nekrasov, Z. V. Pchelkina, and M. V. Sadovskii: JETP Lett. 88 (2008) 543.
25. A. Subedi, L. Zhang, D. J. Singh, and M. H. Du: Phys. Rev. B 78 (2008) 134514.
26. F. Ma, W. Ji, J. Hu, Z.-Y. Lu, and T. Xiang: Phys. Rev. Lett. 102 (2009) 177003.
27. I. I. Mazin, M. D. Johannes, L. Boeri, K. Koepernik, and D. J. Singh: Phys. Rev. B 78 (2008) 085104.
28. I. I. Mazin, D. J. Singh, M. D. Johannes, and M. H. Du: Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 057003.
29. J. Dong, H. J. Zhang, G. Xu, Z. Li, G. Li, W. Z. Hu, D. Wu, G. F. Chen, X. Dai, J. L. Luo, Z. Fang, and N. L. Wang: Europhys Lett. 83 (2008) 27006.
30. T. Yildirim: Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 057010.
31. K. Kuroki, H. Usui, S. Onari, R. Arita, and H. Aoki: Phys. Rev. B 79 (2009) 224511.
32. K. Haule, J. H. Shim, and G. Kotliar: Phys. Rev. Lett. 100 (2008) 226402.
33. K. Nakamura, R. Arita, and M. Imada: J. Phys. Soc. Jpn. 77 (2008) 093711.
34. V. I. Anisimov, Dm. M. Korotin, M. A. Korotin, A. V. Kozhevnikov, J. Kunes, A. O. Shorikov, S. L. Skornyakov, and S. V. Streltsov: J. Phys.: Condens. Matter 21 (2009) 075602.
35. L. Craco, M. S. Laad, S. Leoni, and H. Rosner: Phys. Rev. B 78 (2008) 134511.
36. A. V. Boris, N. N. Kovaleva, S. S. A. Seo, J. S. Kim, P. Popovich, Y. Matiks, R. K. Kramer, and B. Keimer: Phys. Rev. Lett. 102 (2009) 027001.
37. W. Z. Hu, J. Dong, G. Li, Z. Li, P. Zheng, G. F. Chen, J. L. Luo, and N. L. Wang: Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 257005.
38. J. Yang, D. Hüvonen, U. Nagel, T. Rõõm, N. Ni, P. C. Canfield, S. L. Bud'ko, J. P. Carbotte, and T. Timusk: Phys. Rev. Lett. 102 (2009) 187003.
39. M. M. Qazilbash, J. J. Hamlin, R. E. Baumbach, L. Zhang, D. J. Singh, M. B. Maple, and D. N. Basov: Nat. Phys. 5 (2009) 647.
40. G. F. Chen, Z. G. Chen, J. Dong, W. Z. Hu, G. Li, X. D. Zhang, P. Zheng, J. L. Luo, and N. L. Wang: Phys. Rev. B 79 (2009) 140509.
41. Y. Nakai, K. Ishida, Y. Kamihara, M. HIrano, and H. Hosono: J. Phys. Soc. Jpn. 77 (2008) 073701;
42. K. Ahilan, F. L. Ning, T. Imai, A. S. Sefat, R. Jin, M. A. McGuire, B. C. Sales, and D. Mandrus: Phys. Rev. B 78 (2008) 100501(R).
43. 1 was also reported; Y. Kobayashi, A. Kawabata, S. C. Lee, T. Moyoshi, and M. Sato: J. Phys. Soc. Jpn. 78 (2009) 073704;
44. M. Yashima, H. Nishimura, H. Mukuda, Y. Kitaoka, K. Miyazawa, P. M. Shirage, K. Kihou, H. Kito, H. Eisaki, and A. Iyo: J. Phys. Soc. Jpn. 78 (2009) 103702.
45. For a review, see H. Hosono, Y. Nakai, and K. Ishida: J. Phys. Soc. Jpn. 78 (2009) 062001.
46. R. Arita and H. Ikeda: J. Phys. Soc. Jpn. 78 (2009) 113707.
47. D. H. Lu, M. Yi, S.-K. Mo, A. S. Erickson, J. Analytis, J.-H. Chu, D. J. Singh, Z. Hussain, T. H. Geballe, I. R. Fisher, and Z.-X. Shen: Nature 455 (2008) 81.
48. M. Yi, D. H. Lu, J. G. Analytis, J.-H. Chu, S.-K. Mo, R.-H. He, X. J. Zhou, G. F. Chen, J. L. Luo, N. L. Wang, Z. Hussain, D. J. Singh, I. R. Fisher, and Z.-X. Shen: Phys. Rev. B 80 (2009) 024515.
49. W. Malaeb, T. Yoshida, T. Kataoka, A. Fujimori, M. Kubota, K. Ono, H. Usui, K. Kuroki, R. Arita, H. Aoki, Y. Kamihara, M. Hirano, and H. Hosono: J. Phys. Soc. Jpn. 77 (2008) 093714.
50. W. L. Yang, A. P. Sorini, C.-C. Chen, B. Moritz, W.-S. Lee, F. Vernay, P. Olalde-Velasco, J. D. Denlinger, B. Delley, J.-H. Chu, J. G. Analytis, I. R. Fisher, Z. A. Ren, J. Yang, W. Lu, Z. X. Zhao, J. van den Brink, Z. Hussain, Z.-X. Shen, and T. P. Devereaux: Phys. Rev. B 80 (2009) 014508.
51. V. I. Anisimov, E. Z. Kurmaev, A. Moewes, and I. A. Izyumov: Physica C 469 (2009) 442.
52. H. Ding, K. Nakayama, P. Richard, S. Souma, T. Sato, T. Takahashi, M. Neupane, Y.-M. Xu, Z.-H. Pan, A. V. Federov, Z. Wang, X. Dai, Z. Fang, G. F. Chen, J. L. Luo, and N. L. Wang: arXiv:0812.0534.
53. R. Yoshida, T. Wakita, H. Okazaki, Y. Mizuguchi, S. Tsuda, Y. Takano, H. Takeya, K. Hirata, T. Muro, M. Okawa, K. Ishizaka, S. Shin, H. Harima, M. Hirai, Y. Muraoka, and T. Yokoya: J. Phys. Soc. Jpn. 78 (2009) 034708.
54. A. Yamasaki, S. Imada, K. Takase, T. Muro, Y. Kato, H. Kobori, A. Sugimura, N. Umeyama, H. Sato, Y. Hara, N. Miyakawa, and S. I. Ikeda: arXiv:0902.3314.
55. T. Kondo, A. F. Santander-Syro, O. Copie, C. Liu, M. E. Tillman, E. D. Mun, J. Schmalian, S. L. Bud'ko, M. A. Tanatar, P. C. Canfield, and A. Kaminski: Phys. Rev. Lett. 101 (2008) 147003.
56. H. Ding, P. Richard, K. Nakayama, K. Sugawara, T. Arakane, Y. Sekiba, A. Takayama, S. Souma, T. Sato, T. Takahashi, Z. Wang, X. Dai, Z. Fang, G. F. Chen, J. L. Luo, and N. L. Wang: Europhys. Lett. 83 (2008) 47001.
57. K. Hashimoto, T. Shibauchi, T. Kato, K. Ikada, R. Okazaki, H. Shishido, M. Ishikado, H. Kito, A. Iyo, H. Eisaki, S. Shamoto, and Y. Matsuda: Phys. Rev. Lett. 102 (2009) 017002.
58. A. Kawabata, S. C. Lee, T. Moyoshi, Y. Kobayashi, and M. Sato: J. Phys. Soc. Jpn. 77 (2008) 103704.
59. S. C. Lee, A. Kawabata, T. Moyoshi, Y. Kobayashi, and M. Sato: J. Phys. Soc. Jpn. 78 (2009) 043703.
60. S. Onari and H. Kontani: Phys. Rev. Lett. 103 (2009) 177001.
61. F. Aryasetiawan, M. Imada, A. Georges, G. Kotliar, S. Biermann, and A. I. Lichtenstein: Phys. Rev. B 70 (2004) 195104.
62. Y. Imai, I. Solovyev, and M. Imada: Phys. Rev. Lett. 95 (2005) 176405.
63. Y. Imai and M. Imada: J. Phys. Soc. Jpn. 75 (2006) 094713.
64. S. L. Skornyakov, A. V. Efremov, N. A. Skorikov, M. A. Korotin, Yu. A. Izyumov, V. I. Anisimov, A. V. Kozhevnikov, and D. Vollhardt: Phys. Rev. B 80 (2009) 092501.
65. T. Miyake, L. Pourovskii, V. Vildosola, S. Biermann, and A. Georges: Proc. Int. Symp. Fe-Pnictide Superconductors, J. Phys. Soc. Jpn. 77 (2008) Suppl. C, p. 99.
66. M. Aichhorn, L. Pourovskii, V. Vildosola, M. Ferrero, O. Parcollet, T. Miyake, A. Georges, and S. Biermann: Phys. Rev. B 80 (2009) 085101.
67. V. Vildosola, L. Pourovskii, R. Arita, S. Biermann, and A. Georges: Phys. Rev. B 78 (2008) 064518.
68. N. Marzari and D. Vanderbilt: Phys. Rev. B 56 (1997) 12847.
69. I. Souza, N. Marzari, and D. Vanderbilt: Phys. Rev. B 65 (2001) 035109.
70. T. Miyake and F. Aryasetiawan: Phys. Rev. B 77 (2008) 085122.
71. T. Miyake, F. Aryasetiawan, and M. Imada: Phys. Rev. B 80 (2009) 155134.
72. K. Nakamura, Y. Yoshimoto, T. Kosugi, R. Arita, and M. Imada: J. Phys. Soc. Jpn. 78 (2009) 083710.
73. K. Nakamura, T. Koretsune, and R. Arita: Phys. Rev. B 80 (2009) 174420.
74. P. Hohenberg and W. Kohn: Phys. Rev. 136 (1964) B864.
75. W. Kohn and L. J. Sham: Phys. Rev. 140 (1965) A1133.
76. M. Methfessel, M. van Schilfgaarde, and R. A. Casali: in Lecture Notes in Physics, ed. H. Dreysse (Springer, Berlin, 2000) Vol.535.
77. D. M. Ceperley and B. J. Alder: Phys. Rev. Lett. 45 (1980) 566.
78. M. van Schilfgaarde, T. Kotani, and S. V. Faleev: Phys. Rev. B 74 (2006) 245125.
79. J. Yamauchi, M. Tsukada, S. Watanabe, and O. Sugino: Phys. Rev. B 54 (1996) 5586.
80. J. P. Perdew and Y. Wang: Phys. Rev. B 45 (1992) 13244.
81. N. Troullier and J. L. Martins: Phys. Rev. B 43 (1991) 1993.
82. L. Kleinman and D. M. Bylander: Phys. Rev. Lett. 48 (1982) 1425.
83. T. Fujiwara, S. Yamamoto, and Y. Ishii: J. Phys. Soc. Jpn. 72 (2003) 777.
84. Y. Nohara, S. Yamamoto, and T. Fujiwara: Phys. Rev. B 79 (2009) 195110.
85. M. S. Hybertsen and S. G. Louie: Phys. Rev. B 34 (1986) 5390;
86. M. S. Hybertsen and S. G. Louie: Phys. Rev. B 35 (1987) 5585.
87. Y. Kamihara, H. Hiramatsu, M. Hirano, R. Kawamura, H. Yanagi, T. Kamiya, and H. Hosono: J. Am. Chem. Soc. 128 (2006) 10012.
88. S. Margadonna, Y. Takabayashi, M. T. McDonald, K. Kasperkiewicz, Y. Mizuguchi, Y. Takano, A. N. Fitch, E. Suard, and K. Prassides: Chem. Commun. (2008) 5607.
89. M. Berciu, I. Elfimov, and G. A. Sawatzky: Phys. Rev. B 79 (2009) 214507.
90. G. A. Sawatzky, I. S. Elfimov, J. van den Brink, and J. Zaanen: Europhys. Lett. 86 (2009) 17006.
91. See an example of typical transition metal oxides near the Mott transition, SrVO3; A. Sekiyama, H. Fujiwara, S. Imada, S. Suga, H. Eisaki, S. I. Uchida, K. Takegahara, H. Harima, Y. Saitoh, I. A. Nekrasov, G. Keller, D. E. Kondakov, A. V. Kozhevnikov, Th. Pruschke, K. Held, D. Vollhardt, and V. I. Anishimov: Phys. Rev. Lett. 93 (2004) 156402.