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极大局域化 Wannier 函数向目标流形的自动化混合

计算物理 2023-11-02 v1 材料科学

摘要

极大局域化 Wannier 函数(MLWFs)被广泛用于构建第一性原理紧束缚模型,以精确再现材料的电子结构。近来,生成这些 MLWFs 的稳健且自动化方法不断涌现,由此得到自然的一组类原子轨道,可描述占据态以及最低能量的未占据态(当后者可由局域轨道的成键/反成键组合有意义地描述时)。对于许多应用而言,更重要的是获得仅描述能量上彼此分离的特定目标流形——占据态、空态或某些能带组——的 MLWFs。在此,我们从同时描述所有目标流形的完整 MLWFs 集合出发,随后利用平行输运与极大局域化的组合对其进行混合,以构建正交的 MLWFs 集合,这些集合完整且仅张成所需的目标子流形。该算法简单且稳健,并被应用于若干典型但非平凡的情形(硅的价带与导带、MoS2_2 的顶价带、SrVO3_33d3dt2gt_{2g}/ege_g 能带)以及一项针对 77 种绝缘体的中等通量研究。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.00678,
  title  = {Automated mixing of maximally localized Wannier functions into target manifolds},
  author = {Junfeng Qiao and Giovanni Pizzi and Nicola Marzari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.00678},
  year   = {2023}
}

备注

12 pages, 6 figures