基于第一性原理非谐力常数的立方 SrTiO$_{3}$ 晶格动力学性质的自洽声子计算
材料科学
2015-08-20 v3
摘要
我们提出一个 \textit{ab initio} 框架，用于计算非谐声子频率与声子寿命，适用于强非谐系统。我们采用自洽声子（SCPH）理论结合微观非谐力常数，后者利用最小绝对收缩与选择算子技术从密度泛函计算中萃取。我们将该方法应用于 SrTiO 的高温相，获得了无虚频的明确声子准粒子。在此我们展示，反铁畸变模的非谐声子频率在立方-四方相变临界温度附近显著依赖于系统尺寸。通过对 SCPH 结果应用微扰理论，计算了立方 SrTiO 的声子寿命，进而在弛豫时间近似下利用玻尔兹曼输运方程预测晶格热导率。所提出的方法高效且准确，为可靠描述强非谐系统（包括热电、铁电和超导材料）的热力学、动力学与输运性质铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1506.01781,
title = {Self-consistent phonon calculations of lattice dynamical properties in cubic SrTiO$_{3}$ with first-principles anharmonic force constants},
author = {Terumasa Tadano and Shinji Tsuneyuki},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.01781},
year = {2015}
}
备注
11 pages, 7 figures