Tran-Blaha 泛函的能带宽度和能隙：与多体微扰理论的比较
材料科学
2013-02-28 v1 其他凝聚态物理
摘要
对于一组十种晶体材料（氧化物和半导体），我们使用 Tran-Blaha [Phys. Rev. Lett. 102, 226401 (2009)] (TB09) 泛函计算了电子能带结构。将能带宽度和能隙与局域密度近似 (LDA) 泛函、多体微扰理论 (MBPT) 以及实验结果进行了比较。在密度泛函理论 (DFT) 层面，TB09 得出的能隙与实验符合程度远优于 LDA。然而，我们观察到它总体上低估了价带（和导带）宽度，且往往低估严重（程度超过 LDA）。从 LDA 和 TB09 的本征能量和波函数出发计算了 MBPT 修正。这些修正使得能带宽度与实验数据的一致性大幅提高。从 TB09 出发获得的能隙与准粒子自洽GW计算的结果接近，而成本大大降低。最后，我们探讨了调节 TB09 泛函中的一个半经验参数以同时获得更好的能隙和宽度的可能性。我们发现这些要求是相互冲突的。
引用
@article{arxiv.1302.6756,
title = {Band widths and gaps from the Tran-Blaha functional : Comparison with many-body perturbation theory},
author = {David Waroquiers and Aurélien Lherbier and Anna Miglio and Martin Stankovski and Samuel Poncé and Micael J. T. Oliveira and Matteo Giantomassi and Gian-Marco Rignanese and Xavier Gonze},
journal= {arXiv preprint arXiv:1302.6756},
year = {2013}
}
备注
18 pages, 16 figures