评估SCAN和r$^2$SCAN meta-GGA泛函预测反铁磁材料转变温度的性能
材料科学
2025-04-17 v1 强关联电子
摘要
密度泛函理论中交换关联泛函的最新进展强调需要对各种材料性质进行严格验证。在本研究中，我们评估了新开发的meta-GGA rSCAN及其前身SCAN在预测反铁磁材料奈尔转变温度方面的性能。我们的分析包括48种磁性材料，涵盖简单和复杂系统。使用DFT，我们计算了各种磁构型的能量，并通过最小二乘拟合方法提取了交换相互作用参数。然后，这些参数被用于经典蒙特卡洛模拟中，以估计转变温度。我们的结果表明，SCAN和rSCAN都大大优于标准的GGA和GGA+方法，产生的预测与实验值非常吻合。SCAN和rSCAN与实验转变温度相比的皮尔逊相关系数分别为0.97和0.98。此外，我们计算了反铁磁和铁磁构型之间的能量差，以评估杂化HSE06泛函的性能。我们发现，与meta-GGA泛函和实验值相比，HSE06泛函低估了转变温度。
引用
@article{arxiv.2501.05914,
title = {Evaluating SCAN and r$^2$SCAN meta-GGA functionals for predicting transition temperatures in antiferromagnetic materials},
author = {Nafise Rezaei and Mojtaba Alaei and Artem R. Oganov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.05914},
year = {2025}
}