二维系统的Becke-Johnson型交换势

The modified Becke-Johnson potential analyzed

Recently in the Wien2k code, the modified Becke-Johnson potential (mBJLDA) was implemented. As the authors [{\em Phys.Rev.Lett.} 102, 226401 (2009)] point, this potential reproduces the band gap of semiconductors with improved accuracy. In this paper we present our analysis of this potential in two directions. First, we checked whether this potential reproduces the band structure for metals, an analysis that lacked in the literature. We calculated the band gap of a group of semiconductors. We observed that the Linear Density Approximation (LDA) give rise to a shorter lattice constant as compar…

修正的Becke-Johnson势的性能

Performance of the modified Becke-Johnson potential

最近，在2011年版本的Wien 2K代码中，基于密度泛函理论的代码的长期存在的缺点，即，其不可能解释半导体的实验带隙值，被克服。新颖之处在于引入了一种新的交换和相关势，即修正的贝克-约翰逊势（mBJLDA）。在本文中，我们报告了我们的详细分析，最近的工作。我们使用这个代码计算了41个半导体的能带结构，并发现与实验的总体一致性有重要的改进，如Tran和Blaha [{ \em Phys. Rev. Lett.} 102，226401（2009）]之前对于更简化的半导体集合所做的。然而，我们发现，在这个增强的集合中，在某些情况下，与实验间隙值的偏差甚至可以达到20%以上。此外，由于没有交换和相关能量项，从mBJLDA势可以推导出，一个直接的优化程序，以获得晶格参数在一个一致的方式是不可能的，因为在通常的理论。这些作者建议在能带结构计算之前使用LDA或GGA优化程序，并将所得晶格参数引入2011代码中。这种选择是重要的，因为晶格参数的小百分比差异可以引起预测的带隙值与实验的相当高的百分比偏差。

Approximations to the exact exchange potential: KLI versus semilocal

In the search for an accurate and computationally efficient approximation to the exact exchange potential of Kohn-Sham density functional theory, we recently compared various semilocal exchange potentials to the exact one [F. Tran et al., Phys. Rev. B 91, 165121 (2015)]. It was concluded that the Becke-Johnson (BJ) potential is a very good starting point, but requires the use of empirical parameters to obtain good agreement with the exact exchange potential. In the present work, we extend the comparison by considering the Krieger-Li-Iafrate (KLI) approximation, which is a beyond-semilocal appr…

有限二维系统的交换能泛函

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。

CrN的电子结构：不同交换相关势的比较

Electronic structure of CrN: A comparison between different exchange correlation potentials

我们报告了一系列的电子结构计算CrN使用不同的交换相关势：PBE，LDA+ $U$，trans-Blaha修改的Becke-Johnson，和混合泛函。在每一种情况下，我们的计算表明，在CrN的磁性的发病应伴随着间隙开放。实验发现的反铁磁序总是导致绝缘行为。我们的研究结果进一步证明，反Blaha功能是非常有用的治疗相关的半导体的电子结构允许参数自由描述的系统。杂化泛函也能够很好地描述CrN的电子结构。该系统的分析是补充与我们的热电势的计算，与实验数据一致。

二维电子交换能的密度梯度

Density gradients for the exchange energy of electrons in two dimensions

我们导出了一个广义梯度近似的交换能，用于二维体系的密度泛函理论计算。这类近似有着悠久而成功的历史，但它尚未被充分研究二维电子。我们遵循Becke最初为三维系统提出的方法[Int.J.Quantum Chem.23，1915（1983），J.Chem.Phys.85，7184（1986）]。所得到的功能取决于两个参数，调整到一个测试集的抛物线限制量子点。我们的交换功能，然后在各种系统上进行测试，有希望的结果，减少交换能量的误差的一个因素4相对于简单的局部密度近似。