First-principles calculations of magnetic states in pyrochlores using a source-corrected exchange and correlation functional
我们提出了第一性原理研究的自旋冰态在Dy $_2$ Ti $_2$ O $_7$使用磁源自由交换和相关功能,实施的Castep电子结构代码。通过比较从传统的本地自旋密度近似的结果,我们表明,自旋冰态Dy $_2$ Ti $_2$ O $_7$可以可靠地通过去除磁源的交换和相关贡献的潜力,我们对比这对其他挫烧绿石磁铁的计算基态。
2023-02-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
Exchange-energy functionals for finite two-dimensional systems
有限二维系统中交换能的隐式和显式密度泛函是按照Becke和Becrosel的方法[Phys.Rev.A39,3761(1989)]建立的。与二维均匀电子气和少电子量子点的精确交换参考数据相比,发现交换空穴势和交换能量的良好协议。因此,这项工作显着提高了可用性的近似密度泛函处理电子在准二维结构,在半导体纳米技术中有各种应用。
2007-12-14 cond-mat.str-el
Colle-Salvetti-type local density functional for the exchange-correlation energy in two dimensions
我们推导出一个近似的局域密度泛函的交换相关能量用于密度泛函计算的二维系统。在推导过程中,我们采用了萨尔韦蒂和蒙塔尼亚尼[Phys.Rev.A63,052109(2001)]方案中的科尔-萨尔韦蒂波函数来满足交换相关空穴的求和规则。我们适用于二维均匀电子气以及一组量子点的功能,并找到一个非常好的协议与精确的参考数据。
2010-06-21 cond-mat.str-el
Weight Dependence of Local Exchange-Correlation Functionals in Ensemble Density-Functional Theory: Double Excitations in Two-Electron Systems
Gross-Oliveira-Kohn(GOK)系综密度泛函理论(GOK-DFT)是密度泛函理论(DFT)的时间- \textit{independent}扩展,其允许通过系综能量相对于系综权重的导数来计算激发态能量。与含时DFT(TD-DFT)相反,在GOK-DFT中可以很容易地计算双激发。然而,为了充分利用这种形式主义,必须访问\textit{weight-dependent}交换相关泛函,以模拟臭名昭著的系综衍生物对激发能的贡献。在本文中,我们讨论了第一个梯级的构造(即,局部)重量相关的交换相关密度泛函近似的双电子原子和分子系统(He和H $_2$),专门设计用于计算双激发内GOK-DFT。在最佳调谐的范围分离的混合泛函的精神,一个两步的系统相关的程序,提出了获得准确的能量与双激发。
2020-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.chem-ph
Optical spectra of solids obtained by time-dependent density-functional theory with the jellium-with-gap model exchange-correlation kernel
在从头算含时密度泛函理论(TD-DFT)的框架下,我们提出了一个基于带隙凝胶模型的交换相关核的静态近似。该核考虑了电子-空穴相互作用,并且能够解决强束缚激子和弱激子效应。TD-DFT吸收光谱的几种散装材料(半导体和绝缘体)的再现非常好的协议与实验和计算成本低。
2012-10-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Studying the effect of different exchange correlation functionals on the structural and electronic properties of a half-Heusler NaAuS compound
理论上,NaAuS被预测为拓扑绝缘体,但没有对该化合物进行详细的电子结构研究。在这里,我们报告的结构和电子性质的NaAuS使用LDA,PBESol,PBE和revPBE交换相关泛函。LDA、PBESol、PBE和revPBE交换相关泛函的平衡晶格常数计算值分别为$\sim$ 6.128、$\sim$ 6.219、$\sim$ 6.353和$\sim$ 6.442。由LDA、PBESol、PBE和revPBE交换相关函数预测的体积模量分别为$\sim$ 66.6、$\sim$ 56.4、$\sim$ 46.5和$\sim$ 39.3 GPa。因此,体积模量的计算值的顺序与这些交换相关泛函的平衡晶格参数的计算值的顺序是一致的。费米能级以下的总态密度的扩展随着交换相关泛函从LDA到PBESol到PBE到revPBE的变化而减小,这也被发现与这些交换相关泛函的体积模量的顺序一致。在存在自旋-轨道耦合的情况下,NaAuS化合物具有直接带隙,LDA、PBESol、PBE和revPBE交换相关函数的直接带隙分别为$\sim$ 0.26、$\sim$ 0.25、$\sim$ 0.24和$\sim$ 0.23 eV.在这里,发现NaAuS是拓扑绝缘体,因为它在$Γ$点处显示带反转。LDA(PBESol)和PBE(revPBE)交换相关泛函的带反转强度的计算值分别为$\sim$ 1.58 eV($\s…
2017-07-26 cond-mat.str-el
Exchange and correlation energy functionals for two-dimensional open-shell systems
我们考虑二维系统中交换能和关联能的密度泛函。的泛函是通过使用相应的交换和相关孔的角度平均值的精确约束,分别构造,并假设它们的特征尺寸之间的比例。电子电流和自旋明确考虑,使所得的泛函是适合于处理系统表现出轨道电流和/或自旋极化。我们的数值结果表明,在有限系统中,建议的泛函优于标准的二维局域自旋密度近似,仍然表现良好,也在均匀的二维电子气的重要限制。
2009-11-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Machine Learning the Physical Non-Local Exchange-Correlation Functional of Density-Functional Theory
我们训练一个神经网络作为密度泛函理论的通用交换相关泛函,它同时再现了精确的交换相关能量和势能。该泛函是非常非局部的,但保留了传统局部或半局部近似的计算缩放。因此,它有希望解决一些困扰密度泛函理论的离域问题,同时保持Kohn-Sham方程的计算效率。此外,通过使用现代机器学习框架中存在的自动微分功能,我们在交换相关能和势能之间施加了精确的数学关系,从而形成了完全一致的方法。我们证明了我们的方法的可行性,通过在一维系统与两个强关联电子,密度泛函方法是已知的失败,并调查的行为和性能,我们的功能通过改变非局部性的程度。
2019-10-07 cond-mat.str-el physics.chem-ph physics.comp-ph
Construction of the B88 exchange-energy functional in two dimensions
我们构造了有限二维系统交换能量密度的广义梯度近似。在非经验原则的指导下,我们包括适当的小梯度限制和适当的尾部交换空穴潜力。所观察到的性能优于二维局域密度近似,这强调了该方法在实际应用中的实用性。
2014-03-25 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Semi-local density functional for the exchange-correlation energy of electrons in two dimensions
本文提出了一个实用而精确的二维电子交换关联能的密度泛函。交换部分是基于最近的二维广义梯度近似,通过考虑小的和大的密度梯度的限制。完全的局部相关部分被构造的科尔-萨尔韦蒂计划和高斯近似的对密度。这些表达式的组合示出,以提供一个有效的密度泛函计算的二维电子系统,如半导体量子点的总能量。量子点的数值精确的参考数据方面的功能表现出色。
2010-01-20 cond-mat.str-el
Magnetization dynamics with time-dependent spin-density functional theory: significance of exchange-correlation torques
在非共线磁性材料的自旋密度泛函理论(SDFT)中,Kohn-Sham系统具有交换相关(xc)标量势和磁场。xc磁场的重要性还没有得到很好的研究;特别是,它们可以引起磁化的局部转矩,这在标准的局部和半局部近似中是不存在的。精确的基准解决方案的五个站点扩展哈伯德晶格在半填充和存在的自旋-轨道耦合进行比较与SDFT结果使用轨道相关的交换只近似。短脉冲激发后的磁化动力学被发现是合理的,以及描述在弱到中等相互作用的交换近似。对于更强的相互作用和磁有序和挫折阶段之间的近过渡,交换和相关扭矩往往相互补偿,必须都占。
2023-01-04 cond-mat.str-el
Screened exchange dynamical mean field theory and its relation to density functional theory: SrVO3 and SrTiO3
我们提出的第一个应用程序最近提出的电子结构计划过渡金属氧化物:屏蔽交换动力学平均场论包括非局域交换超出局部密度近似和动力学相关超出标准的动力学平均场论。我们的光谱函数SrVO3的结果与现有的实验数据,包括光电子能谱和热力学一致。最后,3d 0化合物SrTiO 3作为一个测试案例,以说明如何理论减少到能带结构的标准电子结构技术的弱相关化合物。
2014-12-26 cond-mat.str-el
Local exchange-correlation vector potential with memory in Time-Dependent Density Functional Theory: the generalized hydrodynamics approach
利用朗道费米液体理论,我们推导出一个非线性非绝热近似的交换相关(xc)矢量势定义的xc应力张量。应力张量是一个局部非线性泛函的两个基本变量-位移矢量和二阶张量,它描述了演化的动量在一个局部框架与欧拉速度移动。对于无旋运动和平衡初始状态的张量变量的依赖减少到一个度量所产生的动力学变形的系统。
2003-05-22 cond-mat.str-el
Density functional description of Coulomb blockade: Adiabatic or dynamic exchange-correlation?
在Kondo温度以上,Anderson结的Kohn-Sham零偏压电导已被证明完全错过库仑阻塞。在一个标准模型的谱函数,我们推导出一个参数化的现场交换相关电位和偏差下降的网站占领的函数,适用于所有的相关强度。我们用我们的研究结果播种怀疑的共同解释所产生的动态交换相关的贡献,这样的修正。
2015-05-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exchange-correlation functionals of i-DFT for asymmetrically coupled leads
最近提出的密度泛函方法通过纳米级系统(称为i-DFT)的稳态运输被用来调查结不对称耦合到引线和偏置与不对称的电压降。在后一种情况下,系统可以简单地通过整个系统的总能量移动而变换为具有对称电压降的物理等效系统。对于前一种情况,已知的交换相关门和偏置泛函必须进行推广,以考虑到引线的非对称耦合。我们展示了如何差分电导谱的恒定相互作用模型的发展与增加不对称的电压降和耦合的引线。
2018-03-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Machine-learning semi-local exchange-correlation functionals for Kohn-Sham density functional theory of the Hubbard model
本研究利用机器学习构建了适用于一维自旋Hubbard模型的半局域交换关联泛函,通过泛函导数求解Kohn-Sham方程,并计算了线性链的极化率以逼近热力学极限。
2025-01-28 cond-mat.str-el
Exchange-correlation energy functional constructed from orbital-dependent coupling-constant-averaged pair correlation functions
利用轨道相关耦合常数平均对关联函数,$ {\bar{g}}^{σσ'}({\bf r, r'})$,提出了密度泛函理论中的交换关联能泛函$ E_{\mathrm xc} $和相应的交换关联势$ v_{\mathrm xc}({\bf r}) $,用于原子、分子和固体的电子结构计算.这些与轨道相关的$ {\bar{g}}^{σσ'}({\bf r, r'})$满足对称性、泡利原理和求和规则。在均匀密度的限制$ {\bar{g}}^{σσ'}({\bf r, r'})$减少到非常准确的类似物的电子液体,从长和短距离之间的相关性,涉及交换校正插值获得。$ v_{\mathrm xc}({\bf r}) $的主要贡献是以电子与交换库仑空穴的库仑相互作用的形式给出的,本文的理论不仅保证了局域电荷中性,而且再现了有限体系交换势$ v_{\mathrm x}({\bf r}) = - e^2 / r $的精确渐近形式.本文处理关联的方法,如果适用于有限系统,甚至可以给出$ r^{-4} $阶关联势$ v_{\mathrm c}({\bf r}) $和$ r^{-6} $阶范德华势的渐近形式。
2003-06-17 cond-mat.str-el
Reduced density matrix functional theory at finite temperature. II. Application to the electron gas: Exchange only
利用新近引入的有限温度约化密度矩阵泛函理论,我们将一级近似应用于均匀电子气。我们考虑共线自旋态以及对称性破缺态描述平面自旋螺旋和调查的磁相图以及温度依赖性的单粒子光谱。
2012-08-23 cond-mat.other cond-mat.str-el
Laplacian-level density functionals for the exchange-correlation energy of low-dimensional nanostructures
在低维电子纳米结构的建模中,电子-电子相互作用的评估是一项具有挑战性的任务。在这里,我们提出了一个准确和实用的密度泛函方法来解决二维多电子问题。特别是,我们表明,自旋密度泛函类的亚广义梯度近似可以大大简化减少显式依赖于Kohn-Sham轨道的依赖于电子自旋密度及其空间导数。对各种量子点系统的测试表明,通过修改,整体准确性即使没有提高,也得到了很好的保持。
2010-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Towards non-local density functionals by explicit modeling of the exchange-correlation hole in inhomogeneous systems
我们提出了一种新的方法来发展一个非局域密度泛函的直接模拟的形状的交换相关(xc)洞在非均匀系统。该泛函的目的是给出一个准确的xc-能量和一个准确的相应的xc-潜力,即使在困难的近简并的情况下,如分子键断裂。我们特别要求:(1)xc空穴适当地含有-1电子,(2)xc势在有限系统外具有渐近的-1/r行为,(3)xc势具有与xc能量泛函的导数不连续性有关的正确的台阶结构.现有的泛函中没有一个满足所有这些要求。这些要求是通过以这样一种方式屏蔽交换孔来实现的,即成对关联函数是对称的并且满足求和规则。这两个特征直接意味着(1)和(2),而交换空穴对Kohn-Sham轨道的显式依赖性意味着(3)。初步计算表明,离解氢分子的物理描述得到了改进。虽然总能量还远未达到完美,但我们的非局域密度泛函的结合曲线比局域密度近似提供了显着的改进。
2013-02-20 cond-mat.other cond-mat.str-el physics.atm-clus