针对投影缀加波数据集的 Kubo-Greenwood 电导率公式化与实现
介观与纳米尺度物理
2017-10-25 v1 计算物理
摘要
作为新计算实现的基础，我们综述了基于 Kubo-Greenwood (KG) 形式化（J.\ Phys.\ Soc.\ Jpn. \textbf{12}, 570 (1957); Proc.\ Phys.\ Soc.\ \textbf{71}, 585 (1958)）的复电导率张量计算，重点在于与平面波基组结合使用的投影缀加波数据集相关的推导和技术细节（Phys.\ Rev.\ B \textbf{50}, 17953 (1994)）。本文提出了新的解析结果，并在一个开源 Fortran 90 后处理代码中完整实现了 KG 方法，该代码可与 Quantum Espresso（J.\ Phys.\ Cond.\ Matt.\ \textbf{21}, 395502 (2009)）配合使用。该代码命名为 KGEC（[K]ubo [G]reenwood [E]lectronic [C]onductivity），可计算完整的复电导率张量（而不仅仅是平均迹）。它支持使用原始 KG 公式或以 Dirac 函数近似的常用公式。它提供了 Dirac 函数的高斯和洛伦兹表示（尽管在基本原理上洛伦兹表示更可取）。KGEC 提供了将电导率分解为带内和带间贡献以及简并态贡献的功能。它直接计算直流电导率张量。它在 点、能带和平面波上实现了 MPI 并行化，并可选择恢复平面波进程以用于能带并行化。其设计旨在针对 点密度实现快速收敛。本文给出了其应用示例。
引用
@article{arxiv.1707.08437,
title = {Kubo-Greenwood Electrical Conductivity Formulation and Implementation for Projector Augmented Wave Datasets},
author = {L. Calderin and V. V. Karasiev and S. B. Trickey},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.08437},
year = {2017}
}