基于精确从头算极化率的金属高效GW计算
材料科学
2025-08-12 v1
摘要
尽管GW方法在光谱性质研究中取得了成功，但在应用于具有金属屏蔽的体系时，仍面临特定的方法学挑战。本文提出了一种高效且完全从头算的屏蔽势计算方法，专为三维和二维金属设计。该方法结合了蒙特卡洛积分与计算格点间屏蔽势的适当插值（W-av），并辅以向长波极限的外推，能够无缝处理所谓的带内项。由于正确描述了长波极限下的带内跃迁，该方法极大地加速了金属GW计算的收敛性，同时提高了其精度，这一点在三维金属和掺杂单层（如MoS和石墨烯）中得到了证实。使用W-av使得单层掺杂MoS的结果与ARPES测量结果高度一致。此外，对于石墨烯，我们发现，在自能描述中使用高阶洛伦兹函数，并结合超越线性化近似的准粒子方程求解，可以获得更稳健的结果。
引用
@article{arxiv.2508.06930,
title = {Efficient GW calculations for metals from an accurate ab initio polarizability},
author = {Giacomo Sesti and Alberto Guandalini and Andrea Ferretti and Pino D'Amico and Claudia Cardoso and Massimo Rontani and Daniele Varsano},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.06930},
year = {2025}
}
备注
18 pages 13 figures