基于全电子框架的高效 $G_0W_0$ 与 BSE 计算异质结构
材料科学
2025-07-25 v1
摘要
将二维材料组成异质结构为可调控性 optoelectronic 器件的设计提供了新机遇。然而，计算此类系统的电子和光学性质使用最先进方法具有挑战性，由于其大单元胞。特别是对于高度精确的全电子计算，处于许多扰动理论框架内，计算成本极高。本文将一种允许高效计算非相互作用极化率的方法扩展到（线性化）增强平面波 (L)APW 方法。该方法基于加法假设，即在各自单元胞中计算并叠加各组成部分的极化率。我们在 exciting 代码的 模块中实现了该形式化方法，并为 BSE 计算实现了类似方法。这使得在低成本下能够进行高度精确的光谱计算。演示了针对双层 WSe 和 pyridine@MoS 的准粒子能带结构和光谱结果与精确参考计算的比较。
引用
@article{arxiv.2507.17960,
title = {Efficient $G_0W_0$ and BSE calculations of heterostructures within an all-electron framework},
author = {Maximilian Schebek and Ignacio Gonzalez Oliva and Claudia Draxl},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.17960},
year = {2025}
}