利用 SCAN(+U) 研究层状 NaMnO2 的稳定性和电子性质
材料科学
2022-09-29 v1
摘要
适当考虑电子关联对于预测层状过渡金属氧化物的性质十分重要，此类氧化物作为钠离子电池正极材料已受到广泛关注。在此，我们利用新近发展的强约束与适当归一化（SCAN）泛函探究层状 NaMnO2 的声子和电子性质。我们还引入库仑相互作用 U 以准确描述 Mn 3d 轨道。声子色散曲线显示 SCAN 下结构稳定，这与先前高钠浓度下的实验稳定性一致。另一方面，施加 U 后观察到虚声子频率，表明结构不稳定。即 SCAN 恰当描述了层状 NaMnO2 的声子性质，而 SCAN+U 则不然。我们进一步探究了依赖于 U 的 Jahn-Teller（J-T）稳定性及 J-T 畸变大小，发现 SCAN 结果与 Perdew-Burke-Ernzerhof 泛函、PBE+U 结果一致。我们的结果表明，SCAN 本身无需显式添加 U 即可恰当描述 NaMnO2 的物理性质。
引用
@article{arxiv.2208.02979,
title = {Stability and electronic properties of layered NaMnO2 using the SCAN(+U)},
author = {Haeyoon Jung and Jiyeon Kim and Sooran Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.02979},
year = {2022}
}
备注
16 pages, 4 figures