可迁移的屏蔽长程分离杂化泛函用于范德瓦尔斯材料的电子与光学性质

对电子性质和光学吸收谱的精确描述是密度泛函理论长期存在的挑战。近年来，针对固态材料引入的屏蔽长程分离杂化（SRSH）泛函使得基本带隙和光学吸收谱的计算与多体微扰理论非常吻合。然而，由于固态SRSH泛函通常调谐以重现块体相的性质，它们向低维结构的迁移性——后者经历的屏蔽与块体截然不同——仍是一个开放问题。在本工作中，我们探索了SRSH泛函向若干典型范德瓦尔斯材料（包括过渡金属硫化物与硒化物、硒化铟、黑磷和六方氮化硼）的迁移性。将这些材料的块体和单层视为极限情形，我们表明SRSH泛函的参数可以系统性地确定，仅以这些极端结构相的带边准粒子能量作为拟合目标。所得的SRSH泛函能够描述电子能带结构和光学吸收谱，精度可与更耗费资源的从头算多体微扰理论（GW和Bethe-Salpeter方程）方法相媲美。选取的实例还表明，由块体和单层参考结构获得的SRSH参数在双层带结构和光学谱上展现出良好精度，表明其迁移性在一定程度上独立于拟合过程。