DFT+U 方法中相对论效应对 UO$_2$ 结构与电子性质研究的影响
材料科学
2024-04-25 v2
摘要
研究含重原子的晶体时，考虑相对论效应十分重要，因为靠近原子核轨道中的电子可达到与真空中光速相当的速度。在本研究中，我们利用第一性原理 DFT+U 方法，通过全相对论、标量相对论和非相对论三种表述分析了二氧化铀（UO2）的电子结构与几何性质。我们的结果表明，非相对论方案对晶格常数和带隙的结果均与实验值显著偏离。相反，标量相对论 regime 对 UO2 的几何性质给出了高精度结果，因此对大多数研究已足够。然而，对于更精确的分析，应采用含自旋轨道效应的全相对论计算，相较于标量相对论方法，其使 Kohn-Sham 带隙增加 ，晶格常数减小 。
引用
@article{arxiv.2209.00724,
title = {Relativistic effects in the study of structure and electronic properties of UO$_2$ within DFT+U method},
author = {Mahmoud Payami and Samira Sheykhi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.00724},
year = {2024}
}
备注
6 pages, double-column, 4 figures