基于局域贝里相位的反常霍尔与能斯特电导率的第一性原理计算

本研究中，我们实现了一种用于计算反常霍尔与能斯特电导率的有限差分算法。基于评估绝缘体系中贝里曲率的表达 [J. Phys. Soc. Jpn. 74 1674(2005)]，我们将方法扩展至金属体系。我们计算了二维铁磁材料FeCl$_2$与三维铁磁过渡金属bcc-Fe、hcp-Co及fcc-Ni中的反常霍尔电导率与能斯特电导率。我们的结果与此前由Kubo公式或Wannier表示计算的结果相当。为评估反常能斯特系数，需要反常霍尔电导率随费米能的详细依赖关系。然而，先前基于Wannier表示或Kubo公式的方法因${\boldsymbol k}$空间狄拉克单极子存在数值不稳定性。本方法将基于高通量第一性原理筛选开启高效的热电材料设计。