Calcul quantique des transitions de phases du Fer : influence du magnétisme et des corrélations électroniques

Le diagramme de phase du fer est régi par de forts effets de corrélation magnétique, ce qui constitue un défi majeur pour la Théorie de la Fonctionnelle de la Densité (DFT) conventionnelle. En particulier, la DFT peine à décrire avec précision les matériaux présentant des états fortement localisés, comme les orbitales 3d dans le fer. Pour surmonter ces limitations, ce travail combine la DFT avec la Théorie du Champ Moyen Dynamique (DMFT), une méthode bien adaptée aux systèmes corrélés. Dans ce cadre, la DMFT est appliquée spécifiquement aux électrons 3d, permettant un traitement exact des interactions locales, tandis que les interactions non locales sont traitées de manière approchée en champ moyen.Un point central de cette étude est la mise en œuvre détaillée d'un calcul numériquement exact de la fonctionnelle de Baym-Kadanoff, basé sur un solveur Monte Carlo quantique en temps continu (CT-QMC). Les applications comprennent des calculs extensifs des propriétés magnétiques et structurales pour différentes phases du fer sur une large plage de températures.