用于复杂二维 van der Waals 材料能带结构的自洽层投影剪切算子
材料科学
2025-05-26 v1
摘要
我们引入了一种高效计算一般 van der Waals (vdW) 异质结构准粒子(QP)能带结构的方法。将取决于单体密度矩阵的层投影剪切(LAPS)算子添加到密度泛函理论(DFT)哈密顿量中。LAPS算子纠正了单个层的能带边沿，以考虑自能效应(包括层内和层间效应)以及源自使用模型超胞导致的非物理应变场。LAPS算子在自洽方式下处理，这意味着对能量修正所引起的电荷重新分布和层间杂化被正确地考虑在内。我们展示了若干实例，说明该方法在定性和定量性能方面的表现，包括直径20层的 MoS薄膜、受电场作用的双层 MoS、匹配晶格的 MoS/WS和 MoSe/WSe双层结构，以及 MoSe/WS莫尔结构。我们的工作为对复杂且实验上相关的 vdW材料的电子、光学和拓扑性质进行预测建模奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2505.17292,
title = {Self-consistent layer-projected scissors operator for band structures of complex 2D van der Waals materials},
author = {Dario A. Leon and Mikael Kuisma and Mikkel Ohm Sauer and Jakob K. Svaneborg and Mark K. Svendsen and Stefano Americo and Kristian Berland and Jens Jørgen Mortensen and Kristian S. Thygesen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.17292},
year = {2025}
}