自动化高通量 Wannier 化
摘要
最大局域化 Wannier 函数（MLWFs）常被用于从第一性原理计算需要非常密集布里渊区积分的高级材料性质，并为跨尺度模拟构建精确的紧束缚模型。与此同时，高通量（HT）计算材料设计是一个新兴领域，有望加速具有目标性质的新型材料的可靠且经济高效的设计与优化。MLWFs 在 HT 工作流中的使用一直受限于以下事实：一般而言，无需任何用户干预且针对任意材料自动稳健地生成 MLWFs 极具挑战性。我们直接解决该问题，提出一种用于 HT 框架中自动生成 MLWFs 的流程。我们的方法基于密度矩阵选定列方法（SCDM），并介绍了其在 AiiDA 工作流中的实现细节。我们将该方法应用于一个包含 200 种体相晶体材料的数据集，这些材料跨越广阔的结构与化学空间。我们根据所提供的能带结构插值相对于完整第一性原理计算所得能带结构的精度，评估了 MLWFs 的质量。最后，我们提供了一个可下载的虚拟机，可用于复现本文结果，包括所有第一性原理与原子尺度模拟以及计算工作流。
引用
@article{arxiv.1909.00433,
title = {Automated high-throughput Wannierisation},
author = {Valerio Vitale and Giovanni Pizzi and Antimo Marrazzo and Jonathan R. Yates and Nicola Marzari and Arash A. Mostofi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.00433},
year = {2020}
}
备注
In addition to the main manuscript and supplemental materials, we have added in the Materials Cloud entry a dataset with the Wannierized band structures for all 200 materials (which can be downloaded from \url{https://archive.materialscloud.org/record/file?file_id=22842ba6-5528-48d7-9005-daa8d6a32d9d&record_id=425&filename=Vitale-2020-all-bands.pdf})