Hubbard项修正对纤锌矿ZnO结构参数与电子性质的影响

探讨了包含 Hubbard 在位库仑修正对纤锌矿 ZnO 结构参数与价电子态的影响。由于 Zn d 态与 O p 态杂化修正引起的结构参数变化，必须确定合适的 Hubbard 项参数以准确预测 ZnO 性质。采用 LDA+${U}$ 方法，对 Zn 3d 态施加 Hubbard 修正 $U_d$，对 O 2p 态施加 $U_p$，所有测试的 Hubbard 参数均低估了晶格常数。 $U_d$ 与 $U_p$ 修正项的组合成功将纤锌矿 ZnO 的带隙拓宽至实验值。除预测准确的带隙值外，还筛选出了具有正确 d 带位置与准确带宽的 $U_d$ 和 $U_p$ 参数对。然而，对振动性质的检验揭示了估计的 gamma 声子频率与实验值之间的不匹配。仅基于电子能带性质选择 Hubbard 项无法确保在 LDA+${U}$ 计算中准确的振动描述。