行列式框架下计算 X 射线吸收跃迁的核激发态轨道高效视角
材料科学
2023-02-07 v1 其他凝聚态物理
摘要
X 射线吸收谱（XAS）是对材料未占据电子结构的明确探测，也是对各种电子性质与现象进行指纹识别的宝贵工具。因此，能够模拟和分析此类谱的计算方法对于补充实验结果并从中提取有价值的见解有着很高的需求。特别地，一种近期提出的名为多体 XAS（MBXAS）的第一性原理方法，将末态（初态）近似为在相关核空穴缺席（存在）情形下优化的 Kohn-Sham（KS）轨道所构造的 Slater 行列式，已在计算跃迁振幅方面展现出良好前景。在本文中，我们表明 MBXAS 方法可以使用完全在核激发态 KS 轨道基下表示的跃迁算符重新推导，并且这一重构带来了实质性的实用与概念优势。除了规避先前关于未占据基态轨道数收敛性的问题外，上述表示通过完全无需计算此类轨道而降低了计算开销。重构后的方法还为比较多体近似与所谓单粒子处理提供了直接途径，并指示了由核激发引起的价占据子空间弛豫在观测 XAS 强度中的相对重要性。最后，利用核激发态基，我们定义了用于 X 射线吸收的辅助轨道，并通过将其与激发态的单粒子近似对比，展示了它们在解释谱强度方面的效用。
引用
@article{arxiv.2208.11261,
title = {Efficient core-excited state orbital perspective on calculating X-ray absorption transitions in determinant framework},
author = {Subhayan Roychoudhury and David Prendergast},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.11261},
year = {2023}
}