CP2K中基于最小跟踪线性响应的 Hubbard 和 Hund 修正密度泛函理论
强关联电子
2024-11-14 v2 材料科学
化学物理
计算物理
量子物理
摘要
本文介绍了在 Quickstep 程序（即 CP2K 套件的一部分）中实现 Hubbard（U）和 Hund（J）修正密度泛函理论（DFT+U+J）功能的方法。实现了张量形式和 L"owdin 子空间表示，并对其进行比较。实现了完整的解析 DFT+U+J 力，并对两种表示进行基准测试。我们还实现了最近提出的最小跟踪线性响应方法，该方法使 U 和 J 参数能够在无需参考 Kohn-Sham 本征态的情况下从第一性原理计算。这些实现方法针对不同材料性质进行了基准测试，包括 DFT+U 在 NiO 中产生能隙、TiO 中各种极子分布的相对稳定性、TiO 能隙随 +J 修正的依赖性，以及六水合过渡金属系列中 +U 和 +J 修正对计算性质的作用。我们的实现给出与文献中已报道的类似方法一致的结果。我们以对 L"owdin 正交化对占据数、计算参数以及衍生性质影响的测试结果作总结。
引用
@article{arxiv.2407.13256,
title = {Minimum tracking linear response Hubbard and Hund corrected Density Functional Theory in CP2K},
author = {Ziwei Chai and Rutong Si and Mingyang Chen and Gilberto Teobaldi and David D. O'Regan and Li-Min Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.13256},
year = {2024}
}