体硅中压力诱导的金刚石到β-锡相变：近精确的量子蒙特卡洛研究
材料科学
2009-12-24 v1 强关联电子
摘要
硅中压力诱导的金刚石到β-锡的结构相变是检验理论总能方法的绝佳测试。相变压力提供了对两相（一相为半导体，另一相为半金属）之间微小相对能量变化的灵敏度量。实验上，相变压力已被很好地表征。密度泛函结果并不令人满意。即使是通常精确得多的扩散蒙特卡洛方法也显示出明显的固定节点误差。我们使用最近发展的无相位辅助场量子蒙特卡洛（AFQMC）方法计算两相中的相对能量差。在该方法中，除了无相位约束导致的误差外，所有误差都可以被系统地控制并趋近于零。在两个结构相中，我们通过对小超胞进行精确的无约束AFQMC计算，能够对无相位约束的误差进行基准测试。两者比较表明，由无相位约束导致的绝对总能系统误差远在0.5 mHa/原子以内。与这些内部基准一致，由无相位AFQMC从大超胞获得的相变压力与实验吻合得很好。
引用
@article{arxiv.0908.4477,
title = {Pressure-induced diamond to beta-tin transition in bulk silicon: a near-exact quantum Monte Carlo study},
author = {Wirawan Purwanto and Henry Krakauer and Shiwei Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:0908.4477},
year = {2009}
}
备注
9 pages, 5 figures