用于周期介质能带结构计算的约化布洛赫模展开
计算物理
2012-10-25 v4 材料科学
摘要
本文提出了用于快速计算周期介质能带结构的约化布洛赫模展开方法。该展开采用由一组选定的约化布洛赫本征函数构成的自然基。约化基在不可约布里渊区内由介质晶体结构和群论确定的高对称点（以及可能的相关附加点）处选取。在每个倒易晶格选取点上，根据能带计算感兴趣的频率范围，选取若干布洛赫本征函数。由于通常首先使用某种基对周期单胞和求解场进行离散化，约化布洛赫模展开实际上是一种利用选定布洛赫本征向量的二次展开。因此，这种展开保留并建立在一次展开方法可能具有的任何有利特性之上。与众所周知的模态分析概念一致，所提出的方法在保持精度的同时，根据计算规模和范围，可将计算时间减少两个数量级或更多。文中给出了声子、光子和电子能带结构的计算结果。
引用
@article{arxiv.0807.2612,
title = {Reduced Bloch mode expansion for periodic media band structure calculations},
author = {Mahmoud I. Hussein},
journal= {arXiv preprint arXiv:0807.2612},
year = {2012}
}
备注
15 pages of text, 8 figures, submitted for journal publication, minor edits and correction of typos