Stage - Bac+5 - Couplage d'Un Solveur de Diagonalisation Exacte dans le Code Abinit H/F CEA

De nos jours, l'une des méthodes de choix pour traiter ce type de système est la combinaison de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT), permettant de décrire de manière précise les électrons délocalisés, avec la théorie du champ moyen dynamique (DMFT) pour le traitement des électrons fortement corrélés.[5] Cette méthode DFT+DMFT permet de réduire le problème à N-corps du réseau cristallin à un problème d'impureté locale placée dans un bain d'électrons, résolu actuellement dans le code ABINIT[6] par un solveur Monte-Carlo quantique (QMC).
L'avantage de l'utilisation en DMFT d'un solveur de diagonalisation exacte (ED), par rapport à un solveur QMC, est qu'il donne directement accès à des quantités sur l'axe des fréquences réelles, facilitant l'étude des fonctions spectrales sans avoir le nécessite d'effectuer une continuation analytique. De plus, contrairement aux solveurs QMC, les solveurs ED ne souffrent pas de problème de signe permettant ainsi l'étude des basses températures. En cela, les solveurs ED sont bien idéaux pour valider les résultats obtenus par d'autres solveurs approximatifs.
Le sujet de stage consistera dans un premier temps à se familiariser avec le solveur EDIpack[7] dans le cadre de l'étude de l'évolution de la fonction spectrale durant la transition entre les phases BCC et FCC du fer. Une deuxième étape consistera ensuite à coupler explicitement le solveur ED à la boucle DMFT déjà présente dans le code ABINIT.

[1] A. Georges et al. Physics Today 2024, 77, 46. // [2] X. Deng et al. Nature Comm. 2019, 10, 2721. // [3] B. Xu et al. PNAS 2024, 121, 2401430121. // [4] C. Watzenböck et al. Phys. Rev. Lett. 2020, 125, 086402. // [5] G. Kotliar et al. Physics Today 2004, 57, 53. // [6] B. Amadon et al. Phys. Rev. B. 2008, 77, 155104 ; A. H. Romero et al. J. Phys. Chem. 2020, 152, 124102. // [7] L. Crippa et al. ArXiv:2506.01363 (2025).

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