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使用投影缀加波方法实现全电子 GW 近似:I. 公式化及其在半导体电子结构中的应用

材料科学 2007-05-23 v3 强关联电子

摘要

我们基于全电子全势投影缀加波 (PAW) 方法实现了所谓的 GW 近似 (GWA)。对于库仑相互作用 W 的屏蔽,我们测试了三种不同的等离极化子介电函数模型,并表明准粒子能量对这些模型的细节不敏感。随后,我们将这一新方法应用于计算一些小带隙、中等带隙和大带隙半导体的准粒子能带结构:Si、GaAs、AlAs、InP、SiMg2_2、C 和(绝缘体)LiCl。我们特别关注了自能相对于布里渊区中的 k\mathbf{k} 点和倒易空间 G\mathbf{G} 矢量数量的收敛性。最重要的结果是,尽管全电子 GWA 显著改善了半导体的准粒子能带结构,但它并不总能提供 GWA 赝势型计算最初声称的正确带隙。我们认为,价电子与芯电子之间的解耦是一个问题,并且在赝势型方法中某种程度上被隐藏了。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/9911313,
  title  = {Implementation of an all-electron GW Approximation using the Projector Augmented Wave method: I. Formulation and application to the electronic structure of semiconductors},
  author = {B. Arnaud and M. Alouani},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/9911313},
  year   = {2007}
}

备注

49 pages, 5 figures