Spin-Orbit Coupling in an f-electron Tight-Binding Model
我们扩展了紧束缚方法，包括自旋-轨道耦合的影响，并将其应用于研究的电子性质的锕系元素的Th，U和Pu。这些紧束缚参数确定的面心立方晶体结构使用的等效平衡体积。就单粒子能量和电子态密度而言，紧束缚表象的整体质量是极好的，并且与没有自旋轨道耦合的质量相同。优化的紧束缚自旋轨道耦合参数的值是从纯粹的原子计算确定的那些可比。
2008-06-03 cond-mat.mtrl-sci
A fully quantum mechanical calculation of the diffusivity of hydrogen in iron using the tight binding approximation and path integral theory
我们提出的计算的自由能垒和扩散系数作为温度的函数的氢在bcc-Fe中的扩散。这是一个完全量子力学的方法，因为总能量景观计算使用一个新的自洽的，可转移的紧束缚模型的磁性铁中的间隙杂质。此外，氢原子核的量子力学处理，我们在这里比较两种方法在文献中都基于费曼路径积分制定的统计力学。我们发现，量子过渡态理论，允许更大的自由质子探索相空间给出的结果与实验更好的协议比替代的是基于固定质心计算的自由能垒。我们还发现，最近的质心分子动力学（CMD）计算的扩散率，采用经典的原子间势，而不是我们的量子力学紧束缚理论相比，结果更好的协议。特别是，我们首先发现，量子效应持续到更高的温度比以前认为的，相反，低温扩散率是小于CMD计算预测和大于经典过渡态理论预测。这将对未来氢捕获和扩散的建模和模拟产生影响。
2013-05-08 cond-mat.mtrl-sci
Tight-Binding Theory of Manganese and Iron Oxides
由于自洽紧束缚计算表明d态能量的库仑位移很小，因此电子结构可以用自由原子项值和普适轨道间耦合参数来理解。特殊点的平均带被认为是相当于当地的八面体集群的治疗。对于MnO、Mn2O3和MnO2，其中锰以价态Mn 2+、Mn 3+和Mn 4+存在，每锰的结合能非常接近，并且由锰s电子向氧p态的转移所支配。有小的修正，在所有情况下，一个电子伏特每锰，从少数自旋态的耦合。转移一个多数自旋电子从上集群状态的非键合氧状态增加了1.67 eV的凝聚力为Mn2O3，和两个转移增加了两倍，为MnO 2。电子和磁性与此描述一致，并且似乎可以用相同的参数来理解。
2008-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Microscopic Electronic Wavefunction and interactions between quasi particles in Empirical Tight-Binding Theory
提出了一种在紧束缚形式下获得单电子波函数的方法。它基于Slater型轨道的线性组合，其屏蔽系数从紧束缚Hamilton的光学矩阵元中提取。在扩展基spds紧束缚模型中得到的锌-锗半导体的布洛赫函数与第一原理波函数吻合得很好。将此方法应用于电子-空穴交换相互作用的计算，得到了GaAs体材料激子精细结构的色散。除了半导体纳米结构，这项工作是从紧束缚理论中的后处理单粒子波函数建模多体效应的基本步骤。
2014-11-26 cond-mat.mtrl-sci
Structure of Bi nanolines: using tight-binding to search parameter space
我们描述了我们如何使用紧束缚计算作为一种快速，有效的工具来搜索Si（001）上Bi纳米线的可能结构。在确定有前途的候选结构，我们集中在这些与\textit{ab initio}电子结构技术。的紧束缚的能量被证明是在良好的协议与密度泛函计算和实验观察，并已被证明是非常宝贵的搜索结构，验证使用tightbinding作为搜索工具。
2002-02-28 cond-mat.mtrl-sci
Block-Diagonalization and f-electron Effects in Tight-Binding Theory
我们将紧束缚总能量方法推广到f电子，并将其应用于从Be到U的一系列元素的结构和弹性性质的研究。我们发现，紧束缚参数是准确的和可转移的f-电子系统，因为它们是为d-电子系统。在这两种情况下，我们发现必须非常小心地使用块对角化过程来限制拟合过程，我们将详细描述。
2002-08-09 cond-mat.mtrl-sci
Accurate tight-binding Hamiltonian matrices from ab-initio calculations: Minimal basis sets
将量子力学计算得到的布洛赫态投影到原子轨道上是构造从头算紧束缚哈密顿矩阵的最快方案。然而，紧束缚本征态的虚假态和非物理杂化的存在阻碍了这种结构的适用性。在这里，我们证明，这些虚假的影响是由于包含低可投射性的布洛赫态。这些影响的形成机制是来自分析。我们提出了一个改进的计划，去除虚假的状态，从而在一个有效的计划，高精度的从头算紧束缚哈密顿量的建设。
2015-10-19 cond-mat.mtrl-sci
An Empirical Tight-Binding Model for Titanium Phase Transformations
对于先前发表的钛hcp（alpha）到omega（omega）转换的研究，为钛开发了一个紧束缚模型，该模型准确地再现了全电子密度泛函计算的结构能量和电子本征值。我们使用的拟合方法，匹配的紧束缚模型的密度泛函计算在高对称点的正确对称的波函数。我们的紧束缚模型预测的结构能，弹性常数，声子谱，和点缺陷的能量与密度泛函计算和实验一致。此外，实施的功能形式的修改，以克服“崩溃问题”的紧束缚，必要的相变研究和分子动力学模拟。该模型的准确性，可移植性和效率使其特别适合于理解钛的结构转变。
2005-02-26 cond-mat.mtrl-sci
Analysis of a carbon dimer bound to a vacancy in iron using density functional theory and a new tight binding model
Foerst等人最近的密度泛函理论（DFT）计算预测，低碳钢和高碳钢中的空位都有碳二聚体与之结合。这可能会改变微结构发展动力学中的生物学家的思想。虽然C2分子与Fe中空位结合的概念在钢的原子模型中可能具有核心重要性，但最近的紧束缚（TB）模型和现有的经典原子间作用势都不能解释它。其正确地预测了Fe中空位处的碳二聚体的结构和能量。此外，该模型是能够处理的bcc-Fe和fcc-Fe中的碳的浓缩和稀释的限制与DFT的比较显示。我们使用DFT和TB的二聚体进行详细的分析，并来了解是什么支配的选择，其好奇的方向内的空缺。
2013-05-06 cond-mat.mtrl-sci
Choosing Tight-Binding Models for Accurate Optoelectronic Responses
该研究通过比较多种MoS₂紧束缚模型的能带与波函数，发现仅能带一致不足以精确计算光学响应，需同时确保波函数准确，以可靠预测位移电流等光电性质。
2024-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Tight-Binding Study of Boron Structures
我们已经进行了线性化增广平面波（LAPW）计算的五个晶体结构（α，DHCP，SC，FCC，BCC）的硼，然后我们拟合到一个非正交紧束缚模型的海军研究实验室紧束缚（NRL-TB）的方法。NRL-TB方法对R105（或\b{eta} -菱面体）和T190等复杂硼结构的预测与最近的第一性原理计算一致。充分利用NRL-TB方法的计算速度，我们计算了各种结构的能量差异，包括那些含有空缺使用超细胞多达5000个原子。
2014-05-05 cond-mat.mtrl-sci
Improved Tight Binding Parametrization for the Simulation of Stacking Faults in Aluminium
我们将Mehl \emph{et al} [Phys.Rev.B，61，4894（2000）]对铝的NRL紧束缚参数化重新拟合到通过全势线性增广平面波（LAPW）密度泛函理论（DFT）计算产生的数据库。这是使用一个全局优化算法，特别注意复制的紧结合面心立方和体心立方能带结构的角对称性的正确顺序。由此产生的参数化被发现，以更好地预测六方晶系相位和稳定和不稳定的平面堆垛层错缺陷的能量。
2003-03-04 cond-mat.mtrl-sci
Reliable methods for seamless stitching of tight-binding models based on maximally localized Wannier functions
最大局域化Wannier函数是局域化的正交函数，由于每个轨道的尺寸很小，它可以以较低的计算成本准确地表示周期系统的给定布洛赫本征态。基于从不同系统获得的最大局部化Wannier函数的紧束缚模型通常被组合以构建诸如半无限表面的大系统的紧束缚模型。然而，在不同系统的重叠区域中对应的最大局域化Wannier函数是不相同的，并且这种差异可以将严重的伪像引入到组合紧束缚模型中。在这里，我们提出了两种方法来无缝缝合两个不同的紧绑定模型，共享一些共同的基础功能。首先，我们介绍了一个简单而有效的方法：（i）在属于两个紧束缚模型的重叠区域中找到最佳匹配的最大定域Wannier函数对，（ii）旋转两个相应的Wannier函数的自旋方向，使它们彼此平行，（iii）使它们的总相位相等。其次，我们提出了一个更准确和普遍适用的方法的基础上迭代最小化的哈密顿矩阵元素之间的差异重叠区域。我们证明了我们的方法，通过将它们应用到金刚石，GeTe，Bi $_2$ Se $_3$，和TaAs的表面。我们的方法可以很容易地用于构建可靠的紧结合模型的表面，界面和缺陷。
2019-03-14 cond-mat.mtrl-sci
Range separated functionals in the density functional based tight binding method: Formalism
推广了基于密度泛函的紧束缚方法（DFTB），并将其应用于距离分离的交换相关泛函。它基于广义Kohn-Sham（GKS）形式，并采用密度矩阵作为能量泛函展开的基本变量，与传统的DFTB格式不同.推导了GKS-TB方程，并详细讨论了适当的积分逼近。还包括新计划的实施问题和数字方面。
2011-11-08 cond-mat.mtrl-sci
Tight-binding parameters from the full-potential linear muffin-tin orbital method: A feasibility study on NiAl
我们研究了一种从从头算能带结构计算中直接提取精确紧束缚参数的方法。线性Muffin-tin势方法，在其全势实现中，已被用来提供在动量空间中的哈密顿量和重叠矩阵元。这些矩阵元素被傅立叶变换到实空间以产生紧束缚参数。该方法的可行性已被测试的金属间化合物合金NiAl，使用spd轨道为每个原子。该合金产生的参数已被用作输入到使用递归方法的局域态密度的实空间计算。
2002-05-17 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Band Structure of Transition Metal Dichalcogenides from Ab Initio and Slater-Koster Tight-Binding Model
半导体过渡金属二硫属化物呈现复杂的电子能带结构，其价带和导带具有丰富的轨道贡献。从紧束缚模型考虑电子态的可能性对于许多物理性质的计算非常有用，当具有大量原子时，第一原理计算在计算方面要求更高。在这里，我们提出了一组Slater Koster参数的紧束缚模型，准确地再现的结构和单层MX $_2$，其中M = Mo，W和X = S，Se的价带和导带的轨道特性。紧束缚分析哈密顿量的拟合是基于从头计算的能带结构完成的。该模型被用来计算不同化合物的光学电导率从久保公式。
2016-11-14 cond-mat.mtrl-sci
Tight-binding model and direct-gap/indirect-gap transition in single-layer and multi-layer MoS$_2$
在本文中，我们提出了一个范例紧束缚模型的单层以及多层半导体MoS $_2$和类似的过渡金属二硫属化物。我们表明，多层系统的电子性质可以复制的单层跳跃项的紧束缚建模，通过简单地添加适当的层间跳跃统治的硫属元素化物原子。我们表明，这种紧束缚模型允许以自然的方式理解和控制单层系统中的直接带隙能带结构到多层化合物中的间接带隙之间的转变，即动量/轨道选择性相关价和导带的层间分裂。该模型也代表了一个合适的操场，以分析的方式调查应变和有限尺寸的影响。
2013-04-17 cond-mat.mtrl-sci
First-Principles-Based Thermodynamic Description of Solid Copper Using the Tight-Binding Approach
紧束缚模型适合于铜的第一性原理计算，包括根据弹性常数和高对称性声子模式扭曲的结构。在准简谐近似下计算了基于第一性原理的声子色散和自由能。所得到的热膨胀，温度和体积依赖性的弹性常数，德拜温度，和Gruneisen参数与现有的实验数据进行比较。
2002-01-09 cond-mat.mtrl-sci
Tight-binding calculations of image charge effects in colloidal nanoscale platelets of CdSe
CdSe纳米片显示出几个单层的完全量子化的厚度。它们呈现出一种极端的，但定义明确的量子限制的情况。由于半导体和其配体环境之间的大的介电对比度，载流子和它们的介电图像之间的相互作用强烈地重整裸单粒子状态。我们讨论了这个原始系统的电子性质在一个先进的紧束缚模型，并表明库仑相互作用，包括自能校正和增强的电子-空穴相互作用，导致激子结合能高达几百毫电子伏。
2013-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Total electronic energy by tight binding approximation and experimental toughness of three different hybrid polymers
采用改进的紧束缚近似计算了三种不同的杂化聚合物：$H-SiO_2$，$CH_3-SiO_2$和$C_6H_5-SiO_2$的总电子能量。我们假设这些聚合物的结构是无定形的。计算结果的总电子能量和实验数据\cite{ferchichi}对这三种杂化聚合物的韧性进行了比较。一个很好的定性协议之间的计算和实验。
2008-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Role of local fields in the optical properties of silicon nanocrystals using the tight binding approach
采用紧束缚方法分析了硅纳米晶体中局域场在光学响应中的作用。我们的计算结果表明，在与体硅的差异，局部场效应显着修改硅晶体的光学响应。给出的解释，表面电子极化和紧束缚的结果和经典的介电模型之间的公平协议确认。从这样的比较中，可以看出经典模型不仅适用于大的纳米晶体，而且适用于非常小的纳米晶体。此外，光学响应的大小的依赖关系进行了讨论，特别是治疗大尺寸纳米晶体的限制。
2007-10-26 cond-mat.mtrl-sci
Specific Iron Binding to Natural Sphingomyelin Membrane Induced by Non-Specific Co-Solutes
本研究通过同步辐射X射线技术发现，近生理盐浓度下铁离子会特异性结合天然鞘磷脂膜的磷脂酰胆碱模板并破坏其面内结构，为理解髓鞘损伤及神经退行性疾病的机制提供了新依据。
2024-10-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Tight-binding model of spin-polarized tunnelling in (Ga,Mn)As-based structures
用Landauer-Buettiker方法结合紧束缚转移矩阵方法描述了最近的实验结果：（Ga，Mn）As基三层膜的高隧穿磁电阻（TMR）和p-（Ga，Mn）As/n-GaAs齐纳二极管的高极化自旋注入.对于TMR和Zener自旋电流极化，计算值与实验观察到的一致。研究了载流子浓度和磁性离子含量对自旋相关隧穿的影响。
2005-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Spin dynamics from a constrained magnetic Tight-Binding model
在紧束缚（TB）近似下，给出了耦合原子矩进动的动力学模型。通过在自洽地捕获磁有效场的能量中实施角罚函数，观察到局部磁矩的取向的运动比它们的幅度的变化更快。这使得计算的有效原子磁场，发现符合海森堡的交换相互作用，通过比较与经典的原子自旋动力学的Fe，Co和Ni磁性集群。
2021-04-28 cond-mat.mtrl-sci
Density-Functional Theory and Tight-Binding Studies of the Geometry of Hydrogen Adsorbed on Graphynes
利用密度泛函理论和紧束缚方法，我们研究了不同石墨炔结构中吸附氢原子不同有利几何构型的物理起源，以及与电子性质的关系。特别地，对于$α$ -石墨炔，H原子被吸附在平面内，并且它们在所有其他石墨炔（包括6，6，12-石墨炔）中呈现倾斜构型。通过一个简单的紧束缚模型确定了不同构型的起源，并通过调节sp $^2$键合的C原子和与H原子杂化的sp键合的C原子之间的跳跃来控制。详细讨论了H原子的几何构型变化对能隙等电子性质的影响。
2014-02-06 cond-mat.mtrl-sci
A tight binding model for water
我们证明了第一次水结合极化阴离子的紧束缚模型。一个新颖的方面是，我们采用了“地面”的方法，在该属性的单体和二聚体只适合。随后，我们预测的结构和性质的六聚体集群，冰XI和液态水。一个特殊的功能，在目前的紧束缚和半经验汉密尔顿失踪，是我们重现了近两倍的分子偶极矩增加集群建立了对散装液体的限制。我们专注于液态水的性质，这是非常好的呈现与实验和出版的密度泛函计算。最后，我们对水和冰的密度对比问题进行了评论，这对于理解氢键的微妙之处至关重要。
2010-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Accurate Tight-Binding Hamiltonians for 2D and Layered Materials
我们提出了一个计划，以可控地提高紧束缚哈密顿矩阵的准确性，通过投影平面波从头计算的解决方案原子轨道基组。通过系统地增加原子轨道的基组的完整性，我们能够在宽的能量范围内优化能带结构内插的质量，包括未占据的状态。这种方法适用于夹层和图像状态的情况下，出现几个电子伏特以上的费米能级的材料具有大的间隙区域或表面，如石墨和石墨烯。由于它们在系统内部或外部的空区域中的空间定位，这些状态已经无法用传统的紧束缚模型甚至原子中心基函数的从头计算来计算。
2016-01-11 cond-mat.mtrl-sci
A tight-binding potential for atomistic simulations of carbon interacting with transition metals: Application to the Ni-C system
我们提出了一个紧束缚的过渡金属，碳，过渡金属碳化物，这已通过系统的拟合程序进行了优化的潜力。采用包括碳的s、p电子和过渡金属的d电子的最小基，得到了适用于二元体系的碳-碳、金属-金属和金属-碳相互作用的可转移紧束缚模型。对Ni-C体系进行了较详细的讨论。不同的原子配置的潜力的成功验证表明了良好的可移植性的模型，使其成为一个很好的选择原子模拟采样大的配置空间。这种方法似乎是非常有效的描述系统中的碳和过渡金属元素的相互作用。
2008-10-06 cond-mat.mtrl-sci
MagneticTB: A package for tight-binding model of magnetic and non-magnetic materials
我们给出了一个Mathematica程序包MagneticTB，它可以生成任意磁空间群的紧束缚模型。MagneticTB中唯一的输入参数是（磁）空间群编号和每个Wyckoff位置的轨道信息。开发了对称性算符的矩阵表示、能带结构的参数化处理以及与其它软件的接口等功能。MagneticTB可以帮助研究磁性和非磁性系统的物理性质，特别是拓扑性质。
2021-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Tight-binding molecular-dynamics studies of defects and disorder in covalently-bonded materials
紧束缚（TB）分子动力学（MD）已成为一个强大的方法，用于调查原子尺度的材料结构-特别是结构和电子性能之间的相互作用-弥合经验方法之间的差距，而快速和有效的，缺乏可移植性，和从头算方法，由于过多的计算工作量，在规模和运行时间的限制。在这篇简短的综述文章中，我们研究了TBMD在共价键合半导体缺陷和这些材料的非晶相领域的几个最新应用。
1998-03-26 cond-mat.mtrl-sci
The Amorphous-Crystal Interface in Silicon: a Tight-Binding Simulation
基于经验原子间相互作用势和非正交紧束缚模型，模拟研究了硅固体晶相和非晶相之间的界面结构特征.紧束缚哈密顿量的创建和测试的类型的结构和扭曲预计会发生在这个接口。模拟表明，存在一些有趣的功能附近的接口。在加热时可能导致结晶的特征包括<110>具有一些缺陷的链，最显著的是与Si（001）2x 1重构自由表面上的那些类似的二聚体。在非晶区域内，在非常短的距离内失去了秩序。通过检查六个不同的样品，每个样品有两个界面，我们发现非晶-晶体界面的能量为0.49 +/- 0.05 J/m^2
1998-05-07 cond-mat.mtrl-sci
Tight-binding model for opto-electronic properties of penta-graphene nanostructures
我们提出了一个紧束缚的参数化五石墨烯，正确地描述了它的电子能带结构和线性光学响应。通过与单层penta-graphene的从头算密度泛函理论计算比较，验证了参数集，显示出非常好的全局一致性。我们将此参数化五石墨烯纳米带，实现了量子尺寸效应的充分描述。此外，一个基于能量的能带结构和吸收光谱中涉及的光学跃迁的分析被引入，允许这些系统的光电功能的解释。
2017-12-20 cond-mat.mtrl-sci
Orthogonal and Non-Orthogonal Tight Binding parameters for III-V Semiconductors Nitrides
采用模拟退火（SA）方法确定了氮化物半导体AlN、GAN和InN的不同紧束缚（TB）参数集，并讨论了它们的局限性和潜力。考虑了两种原子基组：（\textit{i}）正交的$sp^3s*$，其相互作用可达第二邻元;（\textit{ii}）非正交的$spd$，其哈密顿矩阵元在扩展休克尔理论（EHT）中计算.对于非正交方法，TB参数给出了锌合金和纤锌矿晶体结构。
2016-08-16 cond-mat.mtrl-sci
Conduction band tight-binding description for silicon applied to phosphorous donors
硅的紧束缚参数化，优化，正确地再现有效质量，以及导带极小值的倒易空间位置，提出。建议的参数化的可靠性进行评估，通过使用此参数化和以前报道的Si中的施主杂质的描述之间进行系统的比较。施主波函数的谱分解证明了将全带效应用于可靠表示的重要性，并且不完整的实空间描述来自有效质量理论中提出的截断倒易空间扩展。
2007-01-11 cond-mat.mtrl-sci
Multiband tight-binding model of local magnetism in GaMnAs
我们给出了GaAs中单个锰杂质和两个附近锰杂质的自旋和轨道分辨局域态密度（LDOS）。GaAs基质用sp^3紧束缚哈密顿量描述，Mn杂质用局域p-d杂化和在位势描述。价带内的局部自旋极化共振显著增强了带边附近的LDOS。对于两个附近的平行Mn时刻的受体状态杂交和分裂的能量。因此，扫描隧道光谱可以直接测量Mn-Mn相互作用作为距离的函数。
2004-01-27 cond-mat.mtrl-sci
AFLOW$π$: A minimalist approach to high-throughput ab initio calculations including the generation of tight-binding hamiltonians
紧束缚模型提供了一种概念上透明和计算效率高的方法来表示材料的电子性质。与AFLOW $π$，我们介绍了一个框架，高通量的第一性原理计算，自动生成紧密结合的汉密尔顿没有任何额外的输入。AFLOW $π$中还包含了几个附加功能，旨在简化Hubbard U校正的自洽计算、声子色散、弹性性质、复介电常数和电子输运系数的计算。作为例子，我们展示了如何计算层状氮化物中的$AM$ N $_2$家庭的光学性质，和弹性和振动性质的二元卤化物CsCl和NaCl结构。
2017-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Tight-Binding Studio: A Technical Software Package to Find the Parameters of Tight-Binding Hamiltonian
我们提出了紧束缚工作室（TBStudio）软件包计算紧束缚哈密顿量从一组布洛赫能带从第一性原理理论，如密度泛函理论，Hartree-Fock计算或半经验能带结构理论。这将有助于有兴趣在紧束缚近似下用格林函数理论研究结构的电子性质的科学家。TBStudio是一个用C++编写的跨平台应用程序，具有用户友好且易于使用的图形用户界面设计。该软件采用Linear Algebra Package C接口库解决特征值问题，并采用标准高性能OpenGL图形库进行实时绘图。TBStudio及其示例和教程可以从tight-binding.com下载。
2019-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Silicane and germanane: tight-binding and first-principles studies
本文采用第一性原理和紧束缚模型研究了二维硅烯和锗烯的氢化衍生物硅烷和锗烷。我们发现，材料是稳定的独立形式，分析的轨道组成，并推导出一个紧束缚模型，使用第一性原理计算，以适应参数。
2014-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The Tight-Binding method: application to AB s-valent dimer
AB s-价二聚体用于分析紧密结合（TB）近似内的键形成和电荷转移。以这种方式的物理解释的电子结构和结合能内的密度泛函理论（DFT）得到的共价和离子的原子间势的推导。
2011-12-20 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Application of a new Tight-Binding method for transition metals: Manganese
一种新的紧束缚总能量方法，它已被证明可以准确地预测过渡金属和贵金属的基态性质，适用于锰，最复杂的基态结构之间的$d$金属元素。我们表明，紧束缚方法正确地预测了锰的基态结构，并提供了对该状态的磁性的一些见解。
1995-03-09 cond-mat.mtrl-sci mtrl-th
Optical matrix elements in tight-binding models with overlap
我们研究了经验紧束缚模型中轨道重叠对光学矩阵元的影响。经验紧束缚模型假设（类原子）状态的正交基和忽略原子内部分的对角坐标算子。结果表明，从一个原子的基础，这是不正交的，正交化过程中诱导的坐标算子的原子内矩阵元和扩展的有效哈密顿量的范围。我们分析了简单的紧束缚模型，表明非正交性在光学矩阵元中起着重要的作用。此外，该程序给出了Boykin [Phys. Rev \textbf{B} 57，1620（1998）]为了描述在经验紧束缚模型中被忽略的Dresselahaus项而引入的最近邻自旋轨道相互作用的形式证明。
2005-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Semiconductor effective charges from tight-binding theory
用Harrison紧束缚模型描述锌化合物半导体的电子结构，计算了锌化合物半导体的横向有效电荷。我们的结果，这基本上是准确的模型内，被发现是在更好地与实验比以前的微扰理论估计。通过使用更复杂的紧密结合模型变体来改善结果的努力实际上不太成功。这些结果强调了包括对电子波函数敏感的量的重要性，例如有效电荷，在紧束缚模型的拟合中。
1996-01-15 cond-mat.mtrl-sci mtrl-th
Construction of optimized tight-binding models using \textit{ab initio} Hamiltonian: Application to monolayer $2H$-transition metal dichalcogenides
本文提出了一种基于原子轨道的优化紧束缚模型，通过截断全DFT哈密顿量并减少能带结构的定量偏差，精确重现了单层$2H$过渡金属硫族化合物的局部电子性质和自旋相关性质。
2024-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tight-binding photonic bands in metallophotonic waveguide networks and flat bands in kagome lattices
我们提出在金属光子波导网络中可以实现“紧束缚光子带”，即局域在网络交叉点附近的光子束缚态形成紧束缚带。在交叉点处的束缚态的形成不同于光子晶体中缺陷处的常规束缚态或虚束缚态，而是来自波动力学中零点态的光子对应物。模型计算表明，低的光子色散确实是准确描述的紧束缚模型。为了说明我们如何利用紧束缚类比来进行光子带的{ \it设计}，我们提出了一个在kagome网络中的“平坦光子带”，其中光子平坦带的群速度可以小到真空中光速的1/1000倍。
2010-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Crystal Symmetry and Magnetic Order in Iron Pnictides: a Tight Binding Wannier Function Analysis
为了进行电子和磁相互作用的局部轨道分析，我们构建了最近发现的铁磷属元素化物超导体LaFeAsO和比较材料LaFePO的母体化合物中Fe $3d$轨道的Wannier函数（WFs）。将条纹反铁磁有序的WF与无磁有序的WF进行比较，差异在于$d_{xy}$和$d_{xz}$（但不是$d_{yz}$）WF的显著扩展（"{ \it去}定位“），其中平行Fe自旋沿$x$方向。WF的基础上给出了一个紧密结合的第一原理，密度泛函为基础的铁衍生带的表示。比较跳跃参数，它被发现，由于条纹反铁磁性的变化，即使它是弱的，使更多的各向同性跳跃涉及自旋多数电子在Fe $3d_{xz}$（但不是$3d_{yz}$）轨道。这种变化，违反直觉，实际上加强了电子各向异性。通过比较LaFeAsO和LaFePO的WF，确定WF的差异如何与跳跃积分的差异相关，并显示磷属元素原子如何影响条纹反铁磁性，获得了进一步的见解。动能的考虑表明，轨道波动，除了自旋波动，可能有助于减少观察到的有序矩相比，计算值。
2010-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Density-functional tight-binding for beginners
本文是密度泛函紧束缚（DFTB）方法的教学介绍。我们从密度泛函理论推导出它，给出紧束缚形式主义背后的细节，并给出参数化的实用配方：如何计算伪原子轨道和矩阵元，特别是如何系统地拟合短程排斥。我们的范围既不是提供历史回顾，也不是进行性能比较，而是为这种近似但在许多方面非常宝贵的电子结构模拟方法提供初学者指南-现在可以作为开源软件包免费获得，hotbit。
2009-10-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Tight-binding description of inorganic lead halide perovskites in cubic phase
针对无机卤化铅钙钛矿能带结构特性，提出基于sp3d5s*基组的标准经验紧束缚模型，实现了与DFT计算的高精度拟合，为低成本原子级模拟钙钛矿纳米结构提供了有效方法。
2021-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
On the validity of the tight-binding method for describing systems of subwavelength resonators
本文的目标是将电容矩阵形式主义的紧束缚近似。通过这样做，我们打开了使用的数学技术和工具，从凝聚态理论的数学和数值分析的超材料，特别是为了解他们的拓扑特性。我们首先研究如何电容矩阵形式主义，无论是当材料参数是静态的和调制，可以提出一个哈密顿形式。然后，我们使用这个结果来比较这种形式主义的紧束缚近似。我们证明了电容公式和紧束缚近似之间的对应关系仅在稀谐振腔的情况下成立。另一方面，紧束缚模型经常与最近邻近似相结合，从而忽略了长程相互作用。即使在稀释的情况下，我们表明，长程之间的相互作用的亚波长谐振器是相对较强的最近邻近似一般是不合适的。
2021-08-18 cond-mat.mtrl-sci math.AP
Tight-binding study of interface states in semiconductor heterojunctions
在紧束缚模型下研究了突变半导体异质结中的局域界面态。其目的是提供一个微观的基础上的包络函数近似的两带模型的基础上类似的研究结果。在二维描述中，紧束缚哈密顿量被构造成使得两带模型的类狄拉克体谱在连续极限恢复。异质结中的局部化状态示出的条件下发生的两个带模型的等效。特别是，浅的界面状态被确定在非反转结相交的体色散曲线。作为一个具体的例子，GaSb-AlSb异质结被认为是。在紧约束描述下分析了包络函数逼近的匹配条件。
2001-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tight binding parameters for graphene
在这篇文章中，我们再现了紧束缚$π$带分散的石墨烯，包括高达第三个最近的邻居，也计算了部分态密度（由于$π$带只）在同一模型。其目的是找出一组参数下降的顺序相比，第一和第二最近的邻居相对于一个原子在原点的第三最近的邻居的距离增加。在这里，我们讨论了两组这样的参数，通过比较结果与第一原理能带结构计算。
2009-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Combining Tight-binding and Molecular dynamics Methods to Model the Behaviour of Metals in the Plastic Regime
金属的超精密加工、纳米线在拉伸应力下的断裂以及纳米级材料的断裂是技术上重要的工艺的例子，这些工艺在实验上进行研究是极其困难和昂贵的。我们描述了一个多尺度的方法，用于模拟这样的系统，其中的积极活跃的区域建模使用一个强大的紧束缚计划在海军研究实验室（NRL-TB）和系统的其余部分与分子动力学治疗。我们提出了一个计算机代码实现的方法，面向非平衡，跨尺度紧束缚和分子动力学模拟。除了介绍的方法和实施，我们讨论了初步的物理结果，并讨论其有效性。
2005-09-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Exchange coupling and current-perpendicular-to-plane giant magneto-resistance of magnetic trilayers. Rigorous results within a tight-binding single-band model
结果表明，在弹道区，电流垂直于平面巨磁电阻（CPP-GMR）振荡与交换耦合（J）振荡有很强的相关性。巨磁电阻和J在严格可解的紧束缚单带模型中被平等对待。强相关性包括共享渐近相同的周期，由间隔费米面，和振荡与不同的间隔厚度主要在相反的阶段。
1996-11-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Empirical tight-binding method for large-supercell simulations of disordered semiconductor alloys
本研究提出并验证了一种用于无序半导体合金大超胞模拟的经验紧束缚方案，在GaAsSb合金带隙计算上准确性优于现有方案，可提供更细致的无序效应物理见解。
2024-01-30 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Single-band tight-binding parameters for Fe-MgO-Fe magnetic heterostructures
本文提出了一个计算效率高的可转移的单能带紧束缚模型（SBTB），用于研究异质结中自旋极化输运的能带结构效应。作为一个例子，我们应用它来研究通过Fe-MgO-Fe（100）磁性隧道结器件的输运。我们提出了一种新的方法来提取合适的紧束缚参数的材料，通过使用能量分辨的传输作为基准，这固有的带结构效应在二维横向布里渊区。首先提出了体心立方Fe（100）四个对称带的SBTB参数，并与MgO隧道势垒的Delta_1和Delta_5带的可转移紧束缚参数进行了补充。非平衡格林函数的形式主义，然后用于计算的运输。的特征，如I-V特性，电压依赖性和势垒宽度依赖性的隧道磁阻比被定量捕获的趋势与从头计算方法观察到的相匹配。
2009-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
