All-electron Exact Exchange Treatment of Semiconductors: Effect of Core-valence Interaction on Band-gap and $d$-band Position
在全电子全势方法中对一系列半导体和绝缘体（Ge、GaAs、CdS、Si、ZnS、C、BN、Ne、Ar、Kr和SiO2）进行精确交换（EXX）Kohn-Sham计算。我们发现，带隙是不接近实验从以前的赝势EXX计算得到的那些。全电位带隙对于$sp$半导体来说也并不比绝缘体好多少，正如在赝势中所发现的那样。$d$带态的位置，确定使用全电位EXX方法，是在极好的协议与实验，无论这些国家是核心，半核心或价。我们的结论是，包括芯价相互作用是必要的准确测定EXXKohn-Sham能带结构，表明赝势计算中可能存在的不足。
2005-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Ultrasoft pseudopotentials with kinetic energy density support: implementing the modified Becke-Johnson potential
我们通过添加动能密度项来扩展Vanderbilt超软赝势方案，以便在密度泛函理论的平面波赝势实现中使用元GGA交换势，例如Becke-Johnson势或Tran-Blaha势。在CASTEP密度泛函软件包中实现了动能增强和非线性核心校正项后，我们通过将计算出的孤立原子和半导体晶体的电子结构与全电子基准计算进行比较来评估我们方法的有效性。根据我们的研究结果，我们提供了实际使用的跨Blaha交换平面波赝势代码的建议。
2020-02-05 cond-mat.mtrl-sci
Pseudopotential Bethe-Salpeter calculations for shallow-core x-ray absorption near-edge structures: excitonic effects in Al2O3
本文基于赝势平面波BSE方法统一描述Al2O3的光学与浅芯X射线吸收，通过EXC与Exciting交叉验证，揭示了各向异性、局域场及激子效应。
2023-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Comparison of the full-potential and frozen-core approximation approaches to density-functional calculations of surfaces
我们仔细检查的准确性的赝势近似的密度泛函理论（DFT）计算的表面通过系统地比较，在一个完整的潜在设置所获得的结果。作为模型系统，我们选择在RuO2（110）表面的CO氧化，并特别侧重于吸附结合能和反应势垒作为比较的目标量。而令人惊讶的是，差异的主要原因并不来自被忽视的半芯状态松弛的冻结核近似，但从一个不充分的描述的局部部分的Ru赝势，负责散射的f波。微小的，似乎无关紧要的，不精确的出现在这些属性可以有一个明显的影响表面能量。至少在本例中，如果赝势能准确地描述这些散射性质，我们得到了两种方法之间的极好的一致性。
2005-09-01 cond-mat.mtrl-sci
Structural (B1 to B8) Phase Transition in MnO under Pressure: Comparison of All-electron and Pseudopotential Approaches
我们采用密度泛函理论来研究MnO从B1（岩盐）到B8（NiAs）结构的结构转变，实验观察到在100 GPa左右的压力。我们利用全电子的描述，以及正常保存赝势，并证明这两种方法可以显着不同的定量预测。我们明确地表明，即使是小核心赝势表现出转移不准确的量敏感的高和低自旋极化的价电子之间的能量差。
2006-12-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effects of Non-local Pseudopotentials on the Electrical and Thermal Transport Properties of Aluminum: A Density Functional Theory Study
本文基于DFT和Kubo-Greenwood公式，研究非局域赝势修正和冻芯近似对液态及暖稠密铝电导率和热导率的影响，证明考虑非局域项并验证冻芯近似对宽温区输运性质准确计算至关重要。
2024-02-24 cond-mat.mtrl-sci physics.plasm-ph
Iterative diagonalization of the non-Hermitian transcorrelated Hamiltonian using a plane-wave basis set: Application to $sp$-electron systems with deep core states
本文提出了一种迭代对角化方法，用于求解平面波基组的互相关（TC）方法中的单体自洽场方程。TC方法中的非厄米性用块Davidson算法处理得很好。我们验证了所需的计算成本是有效地减少我们的算法。此外，我们应用我们的平面波基TC计算一些简单的$sp$ -电子系统与深芯态阐明赝势近似计算的能带结构的影响。我们发现的深价带的位置得到改善的核心状态的明确列入，但整体能带结构是一致的，包括核心状态到赝势的常规设置。这项研究提供了一个重要的理解，为未来的应用TC方法强关联固体。
2016-03-14 cond-mat.mtrl-sci
Local exact exchange potentials within the all-electron FLAPW method and a comparison with pseudopotential results
我们提出了一个一般的数值方法来构建本地Kohn-Sham势的轨道依赖的泛函内的全电子全势线性增广平面波（FLAPW）方法，其中核心和价电子被平等对待。作为一个实际的例子，我们提出了一个处理的轨道依赖的确切交换（EXX）的能量和潜力。一个配方的混合产品的基础上，这是从产品构造的LAPW基函数，使一个解决方案的优化有效势（OEP）方程与标准的数值代数工具，没有形状近似的潜在。我们发现，混合产品和LAPW基组必须得到适当的平衡，以获得光滑和收敛的EXXpotential没有虚假振荡。对钻石交换势的构造和收敛性进行了详细的分析。我们对C、Si、SiC、Ge、GaAs半导体以及Ne和Ar惰性气体固体的全电子计算结果与平面波赝势计算结果非常吻合。这证实了EXX-OEP形式主义中赝势近似的充分性，并澄清了FLAPW和赝势结果之间的矛盾。
2011-02-11 cond-mat.mtrl-sci
Short range repulsive interatomic interactions in energetic processes in solids
为了探索标准第一性原理模拟技术的有效性范围和改进描述固体中高能碰撞级联的可用短程势，研究了近距离两原子间的排斥相互作用.赝势是最弱的近似，因为它们在核-核相互作用中缺乏明确的泡利排斥。通过与一些二元系统的全电子参考计算的比较，研究了实际可达到的能量（距离）尺度。参考计算是在没有与核心（冻结核心，增强球）或基组相关的近似值的情况下进行的。这一点很重要，因为即使在全电子计算中，这种近似的有效性也依赖于低能研究中常见的小核心扰动。半核心状态的预期重要性是量化的。我们提出了一个计划，以改善电子屏蔽的赝势非常短的距离。本研究的结果被应用到现有的排斥经验势的评估和改进。
2004-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Nonlocal vs Local Pseudopotentials Affect Kinetic Energy Kernels in Orbital-Free DFT
本文提出从Kohn-Sham DFT计算动能核的方法，比较局域与非局域赝势对铝和硅价电子的影响，揭示非局域赝势在短波长区域导致显著偏离von Weizsacker结果。
2024-09-19 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Minimizing propagated density errors of atomic core-electron for simultaneously accurate bandgaps and lattice constants in closed-shell Copper semiconductors
Key Lab of advanced optoelectronic quantum architecture and measurement (MOE), and School of Interdisciplinary Science, Beijing Institute of Technology（北京理工大学光电量子架构与测量教育部重点实验室，交叉科学学院）；Department of Physics, Applied Physics, and Astronomy, Rensselaer Polytechnic Institute（伦斯勒理工学院物理、应用物理和天文学系）
研究含铜简单闭壳层半导体中铜原子密度误差对带隙和晶格常数的影响，通过对铜芯采用修正的Hartree-Fock赝势，对价电子保留（半）局域泛函，消除误差源头，实现带隙和晶格常数同时高精度计算。
2026-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Surface Reconstructions and Bonding via the Electron Localization Function: The Case of Si(001)
当切割表面时，共价半导体的键合图案被破坏，同时保持刚性（截断的本体）几何形状。当允许重构时，共价键部分地被重构（具有相当大的能量增益）。我们表明，“电子局域化功能”（ELF）-适用于第一原理赝势框架-提供了一个前所未有的洞察成键机制。在未重建的表面中，检测到部分金属特征，其在重建时消失。在表面重组的债券，ELF急剧可视化强烈的成对电子，在字符的散装债券。
1999-03-19 cond-mat.mtrl-sci
Norm-conserving pseudopotentials with chemical accuracy compared to all-electron calculations
通过添加一个非线性的核心校正，以及建立的双空间高斯型赝势的化学元素的第三个时期，我们构建了改进的赝势Perdew伯克Ernzerhof（PBE）的功能，并证明他们表现出良好的精度。我们的G2-1测试集的基准显示平均原子化能量误差仅为半千卡/摩尔。赝势对于结晶固体的高压相也保持高度可靠。当补充经验色散校正时，分子间相互作用能的平均误差也约为0.5千卡/摩尔。通过这些赝势与系统基组相结合可以获得的精度远远优于通过在全电子计算中常用的中等大小的高斯基组可以获得的精度。
2013-03-01 cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus physics.chem-ph
Performance of the modified Becke-Johnson potential employing the pseudopotential plane-wave approach for band structure calculations
修正的Becke-Johnson交换势结合局域密度近似关联（mBJLDA）最近引起了人们的兴趣，因为它提供了非常低的计算成本，大大改善了带隙。在这项工作中，我们进行了广泛的调查的mBJLDA潜力的性能采用范数守恒赝势平面波的方法（mBJLDA@PP），在abinit代码中实现，使用测试集的83个固体代表了广泛的半导体和绝缘体。我们的结果证实了我们以前的研究的结论，即在阳离子的赝势中作为价电子处理的电子数可以对计算的mBJLDA@PP带隙产生显着影响。更具体地说，虽然使用典型的赝势导致某些系统的准确带隙，但与实验和全电子mBJLDA（mBJLDA@AE）方法相比，它对其他系统产生了显著低估的带隙。后者系统的类被确定，这个问题是解决包括一些外核状态作为价。在计算的带隙中得到的平均绝对误差（与实验相比）为0.46 eV，这与mBJLDA@AE带隙的平均绝对误差相当，反映了用于带隙计算的mBJLDA@PP方法的准确性和可靠性。
2022-04-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Locality Error Free Effective Core Potentials for 3d Transition Metal Elements Developed for the Diffusion Monte Carlo Method
针对DMC方法在过渡金属材料中的局域误差问题，本文开发了Cr到Zn的无局域误差赝哈密顿量OPH23，其可转移性误差与最佳半局域赝势相当，有望提升复杂材料多体第一性原理计算的精度。
2023-10-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
Adequacy of Approximations in GW Theory
我们使用的GW近似的全电子实现分析几个可能的误差来源的理论和实现。其中包括极化和格林函数的收敛，QP水平对基组选择的依赖，以及处理核心水平的不同近似。在这里给出的所有GW计算中，G和W是从局域密度近似（LDA）生成的，我们将其表示为\GLDA \WLDA近似。为了测试其有效性范围，\GLDA \WLDA近似被应用到各种材料系统。我们发现，对于简单的sp半导体，\GLDA \WLDA总是低估带隙，然而，更好的协议与实验时，获得的自能不重整化，我们提出了一个理由。一些计算硅相比，赝势为基础的\GLDA \WLDA计算，赝势GW计算的适用性的一些方面进行了讨论。
2006-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Accurate hyperfine couplings for C59N
我们确定了现有的从头计算量子化学计算的超精细耦合在最近的特点氮杂富勒烯，C59 N的缺点。在全电子计算的背景下，标准高斯基组不足以分辨原子核附近的自旋密度。使用投影仪增强波方法上实现的一个标准的赝势平面-波密度-功能框架，我们计算更准确的值费米接触相互作用。
2002-05-09 cond-mat.mtrl-sci
All-electron GW approximation with the mixed basis expansion based on the full-potential LMTO method
我们提出了一个新的全电子，增强波的GW近似使用本征函数产生的全电位LMTO方法的一个最近的变种。动态屏蔽库仑相互作用W展开在一个混合基组，其中包括两个贡献，局部原子中心的功能局限于松饼-锡球，平面波与重叠的局部功能投影出来。前者可以包括任何核心状态;因此核心和价态可以被平等对待。对半导体和绝缘体的系统研究表明，与实验相比，GW的基本带隙一直很低，而且准粒子能级与其他近似方法，特别是那些用赝势近似核心的方法有很大的不同。
2001-11-01 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio calculations of adsorbate-induced stress on Ni(100)
我们已经计算了吸附的C（2 × 2）overlayers的O和C，使用第一性原理电子结构计算的基础上密度泛函理论的局域密度近似（LDA）和非局域赝势引起的表面应力。最显著的结果是在C覆盖层的情况下，它引入了一个大的压应力，而在干净的Ni（100）和在O覆盖层的存在下，被发现是拉伸和比较小。我们发现C覆盖层的高度和由此产生的Ni（100）的时钟重构之间存在相关性，但表面应力和表面重构之间没有特定的关系。我们讨论我们的实验数据的背景下，从电子结构计算的见解的结果。
2004-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Combining the Maximum Overlap Method with Multiwavelets for Core-Ionisation Energy Calculations
提出一种结合多小波与最大重叠法的分子核心电离能计算协议，基于ΔSCF方法实现全电子计算，解决原子轨道相关问题，结果精度优于原子轨道计算且与多小波+赝势计算一致，可应用于大尺寸分子。
2025-04-17 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph quant-ph
Core reconstruction of the 90-degree partial dislocation in non-polar semiconductors
我们研究了同极半导体C、Si和Ge中90度部分位错的单周期和双周期核重构的能量学。双周期的几何形状被发现是在所有三种材料的能量较低，和两种几何形状之间的能量差示出遵循相同的趋势的能隙和刚度。这两种结构都是完全重建的，完全由四重配位原子组成。它们的主要区别在于由核心区域的两个重建引入的局部应变的细节。双周期结构示出引入较小的平均键长偏差，在略大的平均键角弯曲变形的代价，相对于单周期的核心。这两个应变分量之间的平衡导致较低的双周期重建的能量。
1998-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Nanometer-scale Tomographic Reconstruction of 3D Electrostatic Potentials in GaAs/AlGaAs Core-Shell Nanowires
我们报告的发展，电子全息断层扫描技术走向一个通用的潜在的测量技术，克服了几个限制，如有限的倾斜范围，以前阻碍了可重复的和准确的静电势重建在三维空间。最值得注意的是，考虑到纳米结构的对称性和其他空间约束，在最佳采样的极坐标网格上进行层析重建。此外，全息倾斜系列采集和对准已经自动化并适应于三维。我们展示了6 nm的空间和0.2 V的信号分辨率重建各种，以前隐藏的，潜在的GaAs/AlGaAs核壳纳米线的细节。改进的层析重建打开了通往纳米结构中微小电位的检测以及相关技术（如X射线层析成像）的速度和准确性的提高的途径。
2014-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Reconstruction of three-dimensional strain field in an asymmetrical curved core-shell hetero-nanowire
基于透射电子显微镜对单个弯曲的非对称核壳异质纳米线进行了晶体取向和应变映射。它依赖于对1.3 nm电子探针尺寸获得的扫描纳米束电子衍射数据的全面分析。所提出的方法也处理出现孪生缺陷的衍射图案的问题，并允许调查的材料具有高缺陷密度。实验图的基础上，并比较有限元模拟，一个隐藏的核-壳几何形状和全三维应变分布内的弯曲的核-壳纳米线。作为效果，仅用单区轴衍射实验获得了低剂量的准层析数据。我们的方法也适用于电子束敏感的材料进行常规的断层扫描是一项艰巨的任务。
2023-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Models of core reconstruction for the 90-degree partial dislocation in semiconductors
我们比较了文献中提出的同极半导体、硅、金刚石和锗中90度部分位错的原子结构模型。特别是，我们研究了传统的单周期和我们最近提出的双周期核心结构。从头算和紧束缚的核心能量的结果进行了讨论，并根据现有的实验信息在这些系统中的位错的几何形状进行了比较。发现这三种材料的基态结构都是双周期几何结构。我们解决边界条件的问题，最近已经提出了这些结果。在这两种几何结构的点激发（扭结，孤子，扭结孤子复合物）的结构也进行了审查。
2000-08-08 cond-mat.mtrl-sci
First-principles calculations of the dispersion of surface phonons of the unreconstructed and reconstructed Pt(110)
本文用密度泛函理论在局域密度近似下计算了Pt（110）的表面声子色散曲线，并用模守恒赝势在混合基近似下计算了Pt（110）的表面声子色散曲线。调用线性响应理论，并且考虑未重建的和缺失的行（1x2）重建的表面。我们发现，重建不是由声子不稳定性。大多数观察到的（1x2）结构的声子模式可以理解为（1x1）布里渊区到（1x2）表面的简单折叠。表面重构时声子频率的最大变化发生在（001）方向的带边界附近。详细比较了（1x1）和（1x2）表面的原子力常数以及它们的体相对应物，表明在三层之后达到体相值。我们的计算很好地再现了在块体中沿（110）方向观察到的Kohn反常。我们在表面上没有发现相应的效果。
2005-07-15 cond-mat.mtrl-sci
All-Electron Single-Atom Reference Correction for Absolute Transition Energies in Fixed-Reference PAW-XCH Calculations
The University of Tokyo（东京大学）
针对VASP的固定参考PAW-XCH计算中绝对跃迁能被低估的问题，通过自洽单原子计算构建全电子单原子参考修正，使修正谱接近实验能标，明确同元素化学位移由超胞总能双重差决定。
2026-08-11 cond-mat.mtrl-sci
A new generation of effective core potentials from correlated calculations: 4s and 4p main group elements and first row additions
最近，我们开发了一种新的方法来产生有效的核心潜力（ECP）使用价能等谱与显式相关的全电子（AE）激发和正常的保护标准。我们应用这种方法的3 $^{rd}$行主族元素，创建新的相关一致的有效核心电位（ccECP），并得出额外的ECP，以完成ccECP表为H-Kr。对于K和Ca，我们建立了Ne核的ECPs，对于$4p$主族元素，我们建立了[Ar] $3d^{10}$核势.标量相对论效应包括在其建设。我们的ccECP再现AE光谱具有比许多现有的赝势更好的准确性，并在多个属性中显示出更好的整体一致性。在一系列分子几何形状上对一氢化物和一氧化物分子测试ccECP的可转移性。对于构建的ccECP，我们还提供了优化的DZ -6 Z价高斯基组。
2019-10-09 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Interfacial Reconstructions and Engineering in III-V@II-VI Core-Shell Quantum Dots
BCMaterials, Basque Center for Materials, Applications, and Nanostructures, UPV/EHU（巴斯克材料、应用与纳米结构中心，巴斯克地区大学）；Istituto Italiano di Tecnologia（意大利理工大学）；Ghent University（根特大学）；Ikerbasque Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯克科学基金会）
研究通过密度泛函理论分析InAs/CdSe量子点界面重构，探讨局部配位和界面偶极子对电子结构的影响，揭示合金化中间层对能量对齐和带边态形成的作用，为设计无缺陷核心-壳层结构提供理论框架。
2026-05-15 cond-mat.mtrl-sci
All-electron density functional theory and time-dependent density functional theory with high-order finite elements
我们提出了静态密度泛函理论和含时密度泛函理论计算的全电子方法，采用高阶层次有限元基地。我们的网格生成方案，其中结构化的原子网格合并到一个非结构化的分子网格，允许高度不均匀的空间离散化。因此，可以使用相同的离散化方案来表示核心和价态，即，不需要赝势或类似的处理。非均匀离散化还允许使用大的模拟单元，因此避免了任何边界效应。
2009-08-06 cond-mat.mtrl-sci
Fast, efficient, and accurate dielectric screening using a local, real-space approach
计算电子行为的各种多体微扰理论技术依赖于{ \it W}，屏蔽库仑相互作用。计算{ \it W}需要完全了解电子系统的介电响应，并且计算的介电响应的保真度限制了预测的电子和结构性质的可靠性。作为一种简化，计算通常从随机相位近似（RPA）开始。然而，即使RPA计算也是昂贵的，并且扩展性差，通常为$N^4$（$N$表示系统大小）。局部方法已被证明是有效的，同时保持筛选核心水平激发的准确性[Ultramicroscopy { \bf 106}，986（2006）]。我们将这种方法推广到价态激发。我们提出了改进的准确性和执行这个计划，包括重建的全电子字符的赝势为基础的波函数，改进的$N^2\log N$缩放，和并行实现。我们讨论了应用Bethe-Salpeter方程（BSE）计算的核心和价光谱。
2021-06-10 cond-mat.mtrl-sci
Bethe-Salpeter Equation Calculations of Core Excitation Spectra
提出了一种GW/Bethe-Salpeter方程（BSE）混合方法，用于计算核激发谱，包括X射线吸收谱（XAS）、电子能量损失谱（EELS）和非共振非弹性X射线散射谱（NRIXS）。该方法是基于{ \it从头计算}波函数从平面波赝势代码ABINIT;原子核水平状态和投影增广波（PAW）过渡矩阵元素; NIST核水平的BSE求解器;和一个多极GW自能模型来解释最终状态的加宽和自能位移。多重效应也占。该方法使用称为OCEAN（使用ABINIT和NBSE获得核心激励）的接口实现。为了证明程序的实用性，我们给出了LiF中K边的XAS和NRIXS探测结果，KCl中K边的XAS探测结果，SrTiO_3中Ti的L_2，3边的XAS探测结果，MgO中Mg的L_2，3边的XAS探测结果。我们比较实验结果和使用其他理论方法获得的结果。
2010-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Role of semicore states in the electronic structure of group-III nitrides: An exact exchange study
采用精确交换（EXX）Kohn-Sham密度泛函理论和赝势平面波方法计算了AlN、GAN、InN的Zn掺杂相的能带结构。阳离子的半核电子既作为价态又作为核态处理。AlN和GAN的EXX带隙（用Ga 3d电子作为芯态获得）与以前的EXX结果，GW计算和实验非常一致。包含半芯电子作为价态导致GAN和InN的EXX带隙大幅减小。与通常的看法相反，通过EXX方法去除自相互作用并不能解释LDA结果与实验之间半芯电子位置的巨大差异。
2005-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Combining GW calculations with exact-exchange density-functional theory: An analysis of valence-band photoemission for compound semiconductors
我们报告的准粒子能量计算的电子能带结构所测量的价带光电发射选定的II-VI族化合物和III族氮化物。采用量子阱微扰方法，对密度泛函理论（DFT）中虚构的、无相互作用的Kohn-Sham电子基态进行微扰，系统地研究了Zn掺杂GAN、ZnO、ZnS和CdS的电子结构.特别强调的是把阳离子半芯d-电子，明确包括在我们的赝势方法的价电子所发挥的作用进行分析。与大多数以前的GW的研究，这是几乎exlusively基于局域密度近似（LDA）的基态计算，我们结合GW与精确交换DFT计算的优化有效势方法（OEPx）。这是一种更复杂和计算成本更高的方法。然而，我们表明，应用OEPx的方法导致改进的描述的d-电子杂化相比，LDA。此外，我们发现，它是必不可少的使用OEPx赝势，以处理核价交换一致。我们基于OEPx的准粒子价带结构与现有的光电发射数据相比，LDA的基础上的良好的协议。因此，我们得出结论，对于这些材料，OEPx构成了后续GW计算的更好起点。
2005-02-16 cond-mat.mtrl-sci
The wavefunction reconstruction effects in calculation of DM-induced electronic transition in semiconductor targets
亚GeV暗物质（DM）在半导体中的电子激发物理在标准平面波（PW）和赝势计算框架下得到了广泛的讨论。在本文中，我们研究了全电子（AE）重建的DM诱导的电子跃迁事件率估计的含义。作为一个基准研究，我们首先计算的波函数在硅和锗块体晶体的基础上的AE和伪（PS）计划内的投影增广波（PAW）的框架，然后从这两种方法得到的计算激发事件率之间的比较。事实证明，在动力学允许大动量转移的过程中，两个计算的事件速率可以相差几倍。这种差异被发现源于PS计划中忽略的高动量分量。因此，这意味着从AE波函数的核心区域的校正是必要的DM诱导的半导体中的跃迁事件率的准确估计。
2019-04-08 cond-mat.mtrl-sci hep-ph
Atomic structure of dislocation kinks in silicon
我们调查的核心重建和相关的结构激发（重建缺陷和扭结）在硅中的位错的物理，使用线性缩放密度矩阵技术。两个主要的位错（90度和30度部分）进行检查，专注于90度的情况下，对单周期的核心重建。在这两种情况下，我们观察到强烈的重建债券的位错核心，在以前的研究中所建议的。因此，相对较低的形成能和高迁移势垒通常与重建（悬挂键自由）扭结。由扭结加上重构缺陷形成的复合物被发现在30度偏角中被强烈束缚，而在90度偏角的情况下则相反，在这种情况下，发现这种复合物在零温度下仅略微稳定，具有非常低的解离势垒。对于30度偏，我们计算的形成能和迁移势垒的扭结被认为是比较有利的实验。我们的结果扭结能量的90度偏是一致的，最近提出的替代双周期结构的核心，这种位错。
1997-07-15 cond-mat.mtrl-sci
Native implementation of the machine-learned Skala exchange-correlation functional in CP2K: Unified one-centre reconstruction for molecular and condensed-phase calculations
Center for Advanced Systems Understanding (CASUS)（高级系统理解中心）；Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf（德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心）；Department of Chemistry, University of Zurich（苏黎世大学化学系）；Institute of Artificial Intelligence, Technische Universität Dresden（德累斯顿工业大学人工智能研究所）
在CP2K中原生实现Skala机器学习交换相关泛函，通过统一单中心重构保持精度，全电子计算对DMC-ICE13相晶格能MAE为1.16 kJ/mol，带隙MAE为0.43 eV，但LC10显示晶格常数低估。
2026-09-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Screw dislocation-carbon interaction in BCC tungsten: an ab initio study
用从头计算方法研究了钨中碳与螺位错的相互作用。碳原子在位错附近的存在下诱导重建，位错松弛到一种配置，硬核结构，这在纯钨中是不稳定的。重建对应于碳在位错所产生的棱柱形位点中的强结合，这对于位错线上分离的高浓度碳是完美的。然而，重建只是部分较低的原子分数，与位错往往回落到其易核心基态。这种位错在不稳定位置被碳原子钉扎的现象可用一个简单的线张力模型来描述。一个强大的碳位错的吸引力也证明在较大的分离距离，当溶质是在第四个最近的邻居八面体网站的重建核心。碳在这些不同的偏析网站的平衡浓度建模与伊辛模型，并使用平均场近似。这个热力学模型证明，螺旋位错保持完全饱和的碳原子和钉扎在他们的硬核配置高达约2500 K。
2021-06-11 cond-mat.mtrl-sci
Embedded-Cluster Calculations in a Numeric Atomic Orbital Density-Functional Theory Framework
我们将全电子电子结构代码FHI-aims集成到通用ChemShell软件包中进行固态嵌入（QM/MM）计算。在这个集成的一个主要任务是赝势功能到FHI的实施，目的是描述阳离子在QM/MM边界通过有效的核心电位，从而防止虚假的电子密度过极化。基于数值原子轨道基组，FHI-aims提供了特别有效的访问精确交换和二阶微扰理论，使建立的QM/MM设置的混合和双混合水平DFT计算的固体系统的理想工具。我们通过计算Fe取代的ZSM-5沸石骨架中Fe的还原电位和TiO 2（110）上（光）催化水氧化的反应能曲线来说明这种能力。
2014-04-08 cond-mat.mtrl-sci
Efficient implementation of core-excitation Bethe Salpeter equation calculations
我们提出了一个有效的实现Bethe-Salpeter方程（BSE）方法获得核心水平的光谱，包括X射线吸收（XAS），X射线发射（XES），共振和非共振非弹性X射线散射光谱（N/RIXS）。计算是基于密度泛函理论（DFT）的电子结构产生的abinit或Quantumespresso，都是平面波的基础上，赝势代码。这种电子结构通过包含GW自能而得到改善。投影增广波技术被用来评估芯能级和带态之间的过渡矩阵元素。最终的两个粒子散射状态得到的NIST核心级的BSE求解器（NBSE）。我们之前已经报道了这种实现，我们称之为海洋（从从头算电子结构和NBSE获得核心激发）[Phys.Rev.B83，115106（2011）]。在这里，我们提出了额外的效率，使我们能够评估系统的光谱比以前可能的大十倍，包含多达几千个电子。这些改进包括最佳基函数的实现，降低了初始DFT计算的成本，更完整的并行化的筛选计算和行动的BSE哈密顿量，和各种内存减少。在SrTiO_3超级电池上证明了标度，并给出了有机发光分子三-（8-羟基喹啉）铝（Alq_3）的示例光谱。执行大规模光谱计算的能力对于研究稀释或非周期性系统（例如掺杂材料、非晶系统或复杂纳米结构）特别有利。
2016-01-28 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Method of evaluating chemical shifts of X-ray emission lines in molecules and solids
开发了评估化合物中足够重原子（从第四周期元素开始）的X射线发射线化学位移的方法。该方法基于赝势模型和单中心恢复方法（重建重原子核中的正确电子结构）。瞬时过渡和冻结内核旋量的原子的近似用于推导化学位移的表达式作为一些有效的运营商的平均值之间的差异。该方法允许人们避免将小值（化学位移~ $ 0.01{-}1$ eV）评估为非常大的值（各种化合物中的跃迁能量~ $1{-}100$ keV）的差异。我们的计算结果的$Kα_1$，$Kα_2$，和L跃迁的第14族金属阳离子相对于中性原子的化学位移。计算了PbO和PbF $_2$中Pb核跃迁的$Kα_1$线相对于中性Pb的化学位移。所使用的近似值的准确性进行了讨论，并进行了计算的质量进行了分析。
2013-12-23 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph physics.chem-ph
A new generation of effective core potentials: Selected heavy 5d and 6p elements
North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）
本研究扩展ccECP库，为5d和6p重元素开发半局域赝势，采用分层核-价划分策略，实现高原子精度和分子可转移性，并提升量子蒙特卡洛数值稳定性。
2026-09-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.chem-ph
Unveiling the orbital-selective electronic band reconstruction through the structural phase transition in TaTe$_2$
本研究通过光电子能谱和第一性原理计算，揭示TaTe$_2$在170 K结构相变中发生轨道选择性电子能带重构，主要源于带状链中心Ta位点的$d_{XY}$轨道改变。
2024-02-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A method of calculating bandstructure in real-space with application to all-electron and full potential
本研究提出一种采用有限元基组的实空间全电子全势能带结构计算方法，通过含原胞的大体系自洽求解Kohn-Sham方程，经实验验证其价带导带结果与赝势k空间法高度吻合，还观测到芯电子能带弯曲。
2023-07-22 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
