用于精确自动化电子结构哈密顿量的可投影性解纠缠
计算物理
2023-11-07 v2 材料科学
摘要
最大局域化Wannier函数(MLWFs)是表征材料电子结构的强大且广泛使用的工具，应用范围从化学键合到介电响应再到拓扑性质。最一般地，人们可构造描述孤立能带流形（例如绝缘体的价带）或纠缠能带流形（例如金属中或同时描述绝缘体价带与导带流形）的MLWFs。获得准确描述目标流形且具最紧凑表示的MLWFs通常需要化学直觉与试错，这对经验丰富的研究者亦是具挑战的一步，也是自动化高通量计算的障碍。在此，我们提出一种强大方法，可自动提供跨越占据带及其空态自然补空间的MLWFs，从而得到给出晶体中优化原子轨道紧束缚图像的Wannier哈密顿量模型。该算法成功的关键在于引入每个Bloch态到原子轨道（此处选自赝势投影子）的可投影性度量，其决定该态应被完全保留、丢弃还是混入解纠缠算法。我们通过将200种材料的参考测试集与密度矩阵选定列算法对比来展示方法的准确性，并通过为 Materials Cloud 中 21737 种材料构造Wannier哈密顿量来展示其可靠性。
引用
@article{arxiv.2303.07877,
title = {Projectability disentanglement for accurate and automated electronic-structure Hamiltonians},
author = {Junfeng Qiao and Giovanni Pizzi and Nicola Marzari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.07877},
year = {2023}
}
备注
14 pages, 9 figures