Ab initio derivation of interatomic interactions in transition metals

Abstract

An approach to the ab-initio calculation of many-body interatomic potentials in transition metals (TM) is developed. It is based on utilizing the local spin density approximation and linear superposition assumption for the density of the valence electrons. The analytic expressions for the spin dependent pair and triplet interatomic interactions are given. The many-body potentials for three particles and four particles are shown to be indirect and to describe interactions of the same spin orientation.

Розвинуто оригінальний підхід обчислення багаточастинкових міжатомних потенціалів у перехідних металах. Він грунтується на використанні наближення локальної густини спінів та припущенні про те, що густину валентних електронів можна представити у вигляді лінійної суперпозиції. Подані явні вирази для парних та потрійних взаємодій, що залежать від орієнтації спіна. Показано, що багаточастинкові потенціали (три-, чотиричастинкові) описують опосередковані міжатомні взаємодії однакової орієнтації спінів.