利用修正 k.p 方案实现电子性质的精确第一性原理计算
材料科学
2017-03-23 v2 介观与纳米尺度物理
化学物理
计算物理
摘要
我们发展了一种计算成本低廉的基于 k.p 的插值方案，可将稀疏采样 k 点网格的本征值和动量矩阵元扩展为密集采样网格。密集采样通常为精确描述块体材料的输运和光学性质所必需，但其计算可能非常繁重，例如与密度泛函理论 (DFT) 中的杂化泛函或 DFT 之外的微扰展开 (如 方法) 结合使用时。该方案基于求解 k.p 方法并从多个参考 k 点外推。它包含一个修正项，可减少所需空带数量并改善带的不连续性。我们展示了如何使用该方案生成精确的能带结构、态密度和介电函数。文中给出了若干示例，使用传统和杂化泛函，以 Si、TiNiSn 和 Cu 作为模型材料。我们说明，若稀疏网格不太稀疏，则修正方案可处理对 k.p 方法特别具有挑战性的 d 电子和半芯态。
引用
@article{arxiv.1607.01429,
title = {Enabling accurate first-principle calculations of electronic properties with a corrected k.p scheme},
author = {Kristian Berland and Clas Persson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.01429},
year = {2017}
}