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基于粒子-粒子随机相位近似的点缺陷相关激发态预测

化学物理 2024-06-27 v1 材料科学 计算物理

摘要

粒子-粒子随机相位近似(ppRPA)在空穴-空穴通道中最近提出作为计算固体中点缺陷激发能的高效工具[见 J. Phys. Chem. Lett. 2024, 15, 2757-2764]。本文研究将ppRPA应用于预测点缺陷相关激发态的可行性,包括金刚石中的碳空位(VC)、氧化镁(MgO)中的氧空位(VO)以及二维六方硼氮化物(h-BN)中的碳二聚体缺陷(CB_{\text{B}}CN_{\text{N}})。从密度泛函理论计算(N-2)电子基态开始,获得N电子体系的垂直激发能作为两种电子添加能的差值。我们证明,采用B3LYP函数的活性空间ppRPA可获得准确的激发能,针对所测试的系统,其误差大多小于0.1 eV。我们进一步在ppRPA中开发了自然过渡轨道方案,提供了缺陷态多参考性的洞见。该研究与我们的前期工作一起,确立了ppRPA作为一种低成本且准确的方法,用于研究点缺陷体系的激发态性质。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.18515,
  title  = {Particle-Particle Random Phase Approximation for Predicting Correlated Excited States of Point Defects},
  author = {Jiachen Li and Yu Jin and Jincheng Yu and Weitao Yang and Tianyu Zhu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.18515},
  year   = {2024}
}