从 DFT+U 出发的锐钛矿 TiO2 GW 准粒子带隙
材料科学
2012-04-23 v1
摘要
我们研究了锐钛矿 TiO2 的准粒子能带结构，这是一种广泛应用于光伏和光催化的宽禁带半导体。我们从包含 Hubbard U 修正的密度泛函理论 (DFT) 计算出发，获得了 GW 准粒子能量。通过一个简单的迭代过程，我们确定了使锐钛矿 TiO2 基本带隙的准粒子修正为零的 Hubbard 参数值。使用该最优 Hubbard 参数计算出的带隙 (3.3 eV) 小于将多体微扰理论应用于标准 DFT 本征态和本征值所获得的值 (3.7 eV)。我们将分析扩展至 TiO2 的金红石多型体，并得出了类似的结论。我们的工作强调了起始非相互作用哈密顿量在计算 TiO2 中 GW 准粒子能量时的作用，并为未来的计算建议了一个最优 Hubbard 参数。
引用
@article{arxiv.1204.4608,
title = {GW quasiparticle bandgaps of anatase TiO2 starting from DFT+U},
author = {Christopher E. Patrick and Feliciano Giustino},
journal= {arXiv preprint arXiv:1204.4608},
year = {2012}
}
备注
8 pages, 3 figures, 1 table