硅中beta-tin到金刚石结构相变的第一性原理计算：理论与实验的比较
材料科学
2015-05-20 v1
摘要
我们使用量子蒙特卡罗（QMC）和密度泛函理论（DFT）方法，研究了体相硅中由压力诱导的从金刚石结构到beta-tin结构的金属-绝缘体转变。我们表明，使用带有优化Jastrow因子和Slater行列式的变分波函数，可以有效地描述多体效应。以较小的计算代价获得了变分结果，并通过执行扩散蒙特卡罗计算以及对行列式中分子轨道的显式优化，进一步改进了结果。通过在DFT水平上计算两相的声子色散，包含了有限温度修正和零点运动效应。我们的结果表明，理论QMC（DFT）的转变压力显著大于（小于）公认的实验值。我们讨论了由于交换关联泛函的选择导致的DFT方法的局限性，以及在QMC框架内确定一致赝势的困难，这一局限性可能会显著影响该技术的准确性。
引用
@article{arxiv.1011.2508,
title = {Ab-initio calculations for the beta-tin diamond transition in Silicon: comparing theories with experiments},
author = {Sandro Sorella and Michele Casula and Leonardo Spanu and Andrea Dal Corso},
journal= {arXiv preprint arXiv:1011.2508},
year = {2015}
}
备注
13 pages, 9 figures, submitted to the Physical Review B on October 25