The structural and electronic properties of tin oxide nanowires: an {\it ab initio} investigation
我们对金红石型氧化锡（SnO $_{x}$）纳米线的性质进行了{ \it ab initio}研究。我们计算了几种导线尺寸和表面小平面配置的导线属性，确定平衡几何形状，结合能和电子能带结构。结果允许建立缩放律的结构特性，在纳米线周长。结果还表明，表面态控制了纳米线的大部分电子性质。纳米线表面的氧掺入钝化了表面相关的电子态，由此产生的量子特性和标度律与纳米线内部的电子完全一致。此外，线表面中的氧掺入产生了自旋向上和向下电子的不平衡浓度，导致纳米线的磁性状态。
2012-04-11 cond-mat.mtrl-sci
An experimental and Ab-initio study of Electronic and Magnetic properties of FeGa3
用实验和从头计算方法研究了FeGa_3的电子结构。磁化测量表明FeGa 3本质上是固有的抗磁性。我们的研究表明，以前报道的磁矩上的Fe原子在FeGa 3中不是FeGa 3的本征性质，但主要是由于存在的无序，缺陷，晶界等，打破了对称的Fe二聚体。对磁性测量、光电子能谱学、Fe K边X射线吸收近边谱和从头计算结果的分析表明，Fe 3d电子之间的原位库仑排斥效应对FeGa 3的电子和磁性没有任何影响.对单晶和多晶FeGa_3的实验结果进行了详细的分析，解决了文献中存在的FeGa_3电子和磁性的差异。
2018-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of two-dimensional crystals from ab-initio theory
我们报告从头计算的二维系统的二硫化钼2和NbSe 2，最近合成。我们发现二维MoS $_2$是一种半导体，其带隙与三维类似物的带隙相当接近，而NbSe $_2$是一种金属，与该化合物的三维类似物类似。我们进一步计算了Si和Ge的二维六方（类石墨烯）晶格的电子结构，并与石墨烯的电子结构进行了比较。据发现，与狄拉克锥相关的性质不会出现在二维六方锗的情况下，这是金属的，相反，二维六方硅，其具有与石墨烯非常相似的电子结构，使它们可能是等效的。
2009-01-05 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio calculations of the atomic and electronic structures for ABO3 perovskite (001) surfaces
我们提出了对SrTiO 3（STO）、BaTiO 3（BTO）和PbTiO 3（PTO）钙钛矿晶体的（001）表面的两种可能的终端的第一性原理计算的结果。采用混合（B3PW）交换相关技术和重新优化的原子（高斯）轨道基组，计算了不同化学计量比和非化学计量比二维平板的原子结构和电子组态.结果与以前的计算和现有的实验数据进行了比较。详细讨论了这三种钙钛矿的表面附近的电子密度分布和共价效应。
2004-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio study of structural, elastic, electronic, optical and thermodynamic properties of MgV2O6
采用基于密度泛函理论（DFT）的平面波紫外赝势方法，对正交MgV 2 O 6的结构、力学、电子、光学和热力学性质进行了从头计算.计算的晶格参数与实验数据符合得很好。计算了二阶弹性常数和其它相关量，如杨氏模量、剪切模量、泊松比、压缩系数、各向异性因子、声速和德拜温度。在分析计算的弹性常数后，表明所研究的化合物是机械稳定的。电子能带结构分析表明，该化合物具有半导体性质，带隙为2.195 eV，主要来自O-2s态。
2017-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio calculations of the atomic and electronic structures of crystalline PEO3:LiCF3SO3 electrolytes
PEO 3：LiCF 3SO 3聚合物电解质由于其在高电导率聚合物电池的锂/聚合物界面处的增强的稳定性而吸引了重要的研究。实验研究表明，根据制备条件，可以形成PEO 3：LiCF 3SO 3结晶复合物和PEO 3：LiCF 3SO 3非晶相。然而，以前的理论研究主要集中在短链无定形PEO 3：LiCF 3SO 3系统。我们报告从头计算密度泛函理论计算的结晶PEO 3：LiCF 3SO 3。计算结果与实验测量结果吻合较好。
2015-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio calculation of band alignments for opto-electronic simulations
采用改进的芯-价带最大值方法计算了应变Ⅲ/Ⅴ族半导体异质结的能带偏移。该方法用于（In，Ga）As/GaAs/Ga（As，Sb）多量子阱结构的分析。所获得的偏移和由此产生的能带结构被用作输入的光致发光光谱的微观计算产生非常好的协议与最近的实验结果。
2019-01-03 cond-mat.mtrl-sci
The structural, elastic and optical properties of ScM (M = Rh, Cu, Ag, Hg) intermetallic compounds under pressure by ab initio simulations
采用基于密度泛函理论的赝势平面波从头算方法，在广义梯度近似（GGA）下研究了压力对ScM（M = Rh，Cu，Ag，Hg）化合物结构和弹性性质的影响.在零压下研究了其光学性质。计算结果表明，优化后的晶格参数与实验数据和其它理论值吻合较好。
2016-05-17 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio calculations for structural properties of Zr-Nb alloys
在零温条件下，对不同铌浓度下Zr-Nb合金的结构性质进行了从头算计算。不同的情况下，Zr-Nb合金与具有BCC和HCP结构的晶胞被认为是。得到了晶格常数的最佳值。确定了零温下结构转变HCP \rightarrow BCC对应的铌浓度临界值。分别研究了铌浓度为12.5%和25%的HCP和BCC两种结构的电子态密度。
2013-03-22 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of BaSnO3 investigated by high-energy-resolution electron energy-loss spectroscopy and ab initio calculations
钙钛矿型BaSnO3由于其在室温下具有高电子迁移率和光学透明性等理想的氧化物电子器件性能而受到越来越多的关注。由于这些电子和光学性质主要来源于材料的电子结构，在这里外延生长的BaSnO3薄膜的基本电子结构研究使用高能量分辨率的电子能量损失谱在透射电子显微镜和从头计算。这项研究提供了一个详细的描述BaSnO3的介电函数，包括体等离子体激元激发和临界带间电子跃迁的能量，的能带结构和部分态密度，测量的带隙，等等。为了使各种沉积方法的研究代表，从混合分子束外延和高压氧溅射沉积生长的BaSnO3薄膜的结果报告。
2016-11-28 cond-mat.mtrl-sci
Structural, electronic properties and the features of chemical bonding in layered 1111-oxyarsenides LaRhAsO and LaIrAsO: ab initio modeling
基于量子化学从头计算方法对层状1111-砷氧化物LaRhAsO和LaIrAsO的结构、电子性质、费米面拓扑结构和化学键特征进行了比较研究。已经确定，对于作为非磁性金属的LaIrAsO，预期仅对电子和空穴掺杂两者的弱灵敏度，然而，含Rh的化合物应当以弱带磁性为特征，并且预期空穴掺杂能够使其基态远离磁不稳定性的边界。上述特征允许考虑LaRhAsO砷氧化物作为LaFeAsO化合物的可能的“电子类似物”，作为层状FeAs超导体的初始相。
2019-04-17 cond-mat.mtrl-sci
Unmasking charge transfer in the Misfits: ARPES and ab initio prediction of electronic structure in layered incommensurate systems without artificial strain
本文通过ARPES测量与专门化从头算框架，证明非公度错配化合物中的大幅能带位移源于价带杂化和层间键合变化，而非传统认为的层间电荷转移。
2024-07-07 cond-mat.mtrl-sci
Electronic, magnetic and ferroelectric properties of rhombohedral AgFeO2: an ab initio study
在密度泛函理论的框架下，采用第一性原理计算方法，研究了三角晶格反铁磁体AgFeO_2的电子结构、磁性和铁电极化，并与同结构体系CuFeO_2进行了比较.计算结果表明，自旋轨道相互作用对AgFeO 2的磁性起着重要的作用，并可能是导致其与CuFeO 2不同的磁基态的原因.对AgFeO_2铁电极化的计算表明，自发极化是由自旋轨道耦合引起的自旋非共线排列引起的。我们的计算还表明，除了电子的贡献，晶格介导的贡献的极化AgFeO 2也很重要。
2017-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio electronic structure calculations of solid, solution-processed metallotetrabenzoporphyrins
采用从头算方法研究了用于有机晶体管和光电子器件的金属四苯并卟啉（MTBPs）的电子结构。计算了固体TBP晶胞的H2、Cu、Ni和Zn核心替代的能带结构、态密度和轨道，该固体TBP通过可溶性前体沉积，这些前体经过热退火以产生多晶半导体薄膜。虽然所研究的MTBPs的晶胞几乎是类质同晶的，但核心原子的取代改变了能带周围的能带结构和态密度的组成。Cu和Ni核心取代分别在价带和导带边缘附近引入近无色散能带，其形成受体或深生成/复合态。
2012-08-26 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio study of structural, electronic, and thermal properties of Ir$_{1-x}$Rh$_{x}$ alloys
采用从头算密度泛函理论系统地研究了Ir $_{1-x}$ Rh $_{x}$合金在不同浓度（x = 0.00，0.25，0.50，0.75，1.00）下的结构、电子、力学和热学性质.采用特殊的准无规结构方法制备了具有FCC结构的合金，每个晶胞中有四个原子。通过计算合金的基态性质，如晶格常数和体弹性模量，找到了稳定合金的平衡原子位置。计算得到的基态性质与实验和其它理论数据符合得很好。计算了合金的电子能带结构和态密度，研究了合金在不同浓度下的电子性质。电子性质证实了合金的金属行为。在准谐波近似下，采用第一原理密度泛函微扰理论计算了热性质。计算了系统的德拜温度、振动能、熵、定容比热和内能等热力学性质。采用从头算线性响应方法计算了声子态密度。
2015-06-12 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio Hartree-Fock with electronic correlation study of the electronic properties of MgB2
采用全电子从头算自洽场Hartree-Fock原子轨道线性组合方法，结合密度泛函电子关联方法，对MgB 2超导体进行了电子计算.该化合物的超导电性与γ点处的Px，y带空穴的存在有关。
2001-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
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
Ab initio electronic conductivity of Fe-bearing post-perovskite
Princeton University（普林斯顿大学）；Temple University（天普大学）；University of Rochester（罗切斯特大学）；Columbia University（哥伦比亚大学）
研究铁含量富集的后钙钛矿结构在超级地球地幔条件下的电子导电性，发现其通过带隙闭合难以金属化，导电性主要依赖非电子机制。
2026-02-27 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio analysis of structural, electronic, and optical properties of a-Si:H
我们提出了第一性原理研究的结构，电子和光学性质的氢化非晶硅（a-Si：H）。为此，利用分子动力学分别生成了72和576个原子的a-Si：H的原子构型。然后将密度泛函理论计算应用于这些配置以获得电子波函数。分析和表征了它们的局域化及其对态密度的贡献，并用于计算a-Si：H的从头算吸收谱。结果表明，尺寸和缺陷结构的配置修改的电子和光学性质，特别是带隙的值。该值可以通过使用G $_0$ W $_0$方法计算对单粒子谱的准粒子（QP）校正来改进。我们发现，QP校正可以描述由一组剪刀位移参数，这也可以用于计算较大的结构。
2017-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Structural and electronic properties of Al nanowires: an ab initio pseudopotential study
用从头算赝势方法研究了单原子铝丝的稳定性和电子结构。Al丝在压缩下经历两种结构重排，即，以$140^o$和$60^o$的角度的锯齿形配置。研究了Al链的电子结构随结构相变的变化规律。讨论了电子结构与几何稳定性的关系。Al纳米线中的2p能带在其稳定性中起关键作用。密度泛函（GGA和LDA）上的结合能和键长的Al纳米结构（二聚体，链，单层）的影响也进行了研究。低维0D结构（调光器）到高维3D块体铝之间的联系进行了估计。给出了一个优化的尖端悬浮有限原子链的例子，以弥补假设的无限链和实验的有限链之间的差距。
2002-11-05 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio study of disorder effects on the electronic and magnetic structures of Sr$_2$FeMoO$_6$
用{ \it ab-initio}能带结构方法研究了有序和无序Sr $_2$ FeMoO $_6$的电子结构.在超原胞计算中模拟了无序的影响，以实现具有错位无序的几种配置。研究发现，这种无序效应破坏了有序化合物的半金属铁磁态。这也导致无序配置中Fe位置处的磁矩的大幅减少。最有趣的是，它被发现的无序配置，Fe子晶格内的磁耦合以及内的Mo子晶格始终保持铁磁性，而两个子晶格耦合反铁磁性，在密切类似的有序化合物的磁结构，但在最近的建议相反。
2001-02-02 cond-mat.mtrl-sci
Drastic changes of electronic structure and crystal chemistry upon oxidation of SnII2TiO4E2 into SnIV2TiO6: an ab initio study
从基于DFT的计算建立的能量-体积状态方程和电子局域化映射，电子结构和晶体化学的变化，从Sn 2 TiO 4到Sn 2 TiO 6的氧化是合理的，关键的影响是不稳定的二价锡II对四价状态SnIV导致金红石型Sn 2 TiO 6的实验观察。随后的电子结构变化突出显示在电子带隙的相对变化中，其从约1 eV增加到2.2eV，并且体积模量增加1.5倍，这归因于从共价SnII基化合物到更离子化的SnIV基化合物的变化。这种趋势也面临着黑色SnIIO的相关性能，其特征在于非常小的带隙。
2016-06-14 cond-mat.mtrl-sci
An \emph{ab initio} study on split silicon-vacancy defect in diamond: electronic structure and related properties
金刚石中的分裂硅空位缺陷（SiV）是一种具有电活性和光学活性的色心。最近，它已被证明，这个色心是明亮的，可以检测到在单一的缺陷水平。此外，SiV缺陷显示出非零电子自旋基态，这可能使该缺陷成为除了众所周知的金刚石中的氮空位色心之外的量子光学和计量应用的替代候选者。然而，缺陷的电子结构，光激发的性质和其他相关性质还没有得到很好的理解。在这里，我们提出了先进的\emph{ab initio}研究金刚石中的SiV缺陷。我们确定了缺陷的形成能、电荷跃迁能级和激发态的性质。我们的研究解开了与1.68 eV光致发光中心相关的带负电荷的SiV缺陷的黑暗或搁置状态的起源。
2013-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio study on the atomic and electronic structures of twisted InSe bilayer
用大尺度密度泛函理论研究了InSe双分子层的电子性质.谱函数展开表明，扭曲系统的电子结构可以描述在对齐的InSe双层的带结构的特征的组合与不同的堆叠配置，使预测的带隙和空穴的有效质量。扭曲的InSe双层中的空穴的有效质量被示出为主要由层间距离的影响。层内和层间激子的结合能，从而计算的基础上最近开发的模型Ruiz-Tijerina等人。我们应用类似的分析三层异质结构的InSe/hBN/InSe：其电子结构被证明是很好地描述的叠加的能带结构的两个InSe单层与一个小的耦合通过hBN层。
2022-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio investigation of Fe$^{2+}$/Fe$^{3+}$ dimerization and ferroelectricity in multiferroic magnetite: role of electronic correlations
基于从头算密度泛函理论，我们研究了具有$P2$对称性的电荷有序Fe $_{3}$ O $_{4}$的Fe $^{2+}_{B}$ /Fe $^{3+}_{B}$二聚化和铁电性的微观机理.除了简单的位间库仑排斥外，还引入了量子杂化效应来解释Fe $^{2+}_{B}$ /Fe $^{3+}_{B}$键的二聚化.基于广义梯度近似+ Hubbard $U$（GGA+ $U$）方法的结果表明，非中心对称的$P2$磁铁矿沿$b$晶轴具有有限的铁电极化.从$U$的极化依赖性，我们得出结论，在$P2$ Fe $_{3}$ O $_{4}$的铁电性的起源在于最近提出的“中间位置/键中心电荷有序”。
2009-12-14 cond-mat.mtrl-sci
Optimizing electronic structure and quantum transport at the graphene-Si(111) interface: An ab-initio density-functional study
我们使用从头算密度泛函计算来确定石墨烯单层与Si（111）表面的相互作用。我们发现，石墨烯与裸衬底形成强键，并通过形成由独立的导电脊组成的波状结构来容纳12%的晶格失配，所述导电脊由石墨烯的带状区域连接，所述带状区域共价键合到衬底。我们进行量子输运计算为不同的几何形状，以研究的波动结构和键合到Si衬底引入的石墨烯的输运性质的变化。我们的研究结果表明，波浪形石墨烯结合了沿脊的高迁移率与有效的载流子注入到接触区中的Si中。
2013-04-17 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio study of elastic and electronic properties of cubic thorium pnictides ThPn and Th3Pn4 (Pn = P, As, and Sb)
采用全势线性缀加平面波方法和交换关联势的广义梯度近似，对六种立方钍磷属元素化物ThPn和Th3Pn 4（Pn = P，As，Sb）的弹性和电子性质进行了比较研究，优化了晶格参数、理论密度、独立弹性常数（Cij）、体模量（B）、剪切模量（G）、杨氏模量（Y）、和泊松比（ν），并与现有的理论和实验数据进行了比较分析。系统地研究了所有ThPn和Th3Pn 4相的电子能带结构、总态密度和分态密度。此外，还讨论了磷族钍化合物中的原子间成键图，以及ThPn相和Th3Pn 4相的相对稳定性。
2010-09-22 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio semi-classical electronic transport in ZnSe: The role of inelastic scattering mechanisms
我们提出了一个详细的从头计算研究半经典输运n-ZnSe使用罗德的迭代方法。深入讨论了各种n-ZnSe样品在低温和室温下的电离杂质、压电、声学形变和极性光学声子散射的夹杂及其相对重要性。我们已经清楚地注意到，非弹性极性光学声子散射是最主要的散射机制在大多数的温度范围。我们的结果是在很好的协议与实验数据的迁移率和电导率在不同的掺杂浓度在较宽的温度范围内。我们还比较了这些结果与松弛时间近似（RTA），这清楚地证明了迭代方法的优越性RTA。
2019-05-22 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio electronic density in solids by many-body plane-wave auxiliary-field quantum Monte Carlo calculations
我们提出了精确的多体结果的电子密度在几种固体材料，包括Si，NaCl，和Cu。这些结果是使用从头算场量子蒙特卡罗（AFQMC）方法在一个平面波的基础上与范数守恒，多投影赝势工作。AFQMC已被证明是一个优秀的多体总能量方法。除了基态能量之外的观测量和关联函数的计算需要反向传播，本文讨论了反向传播在平面波基AFQMC框架下的适应性和实现。这一发展使我们能够计算关联函数，电子密度和原子间力，铺平了道路的几何优化和计算的热力学性质的固体。有限的超晶胞尺寸效应在多体框架中比在独立电子计算中要微妙得多。我们分析了电子密度的收敛性，并得到了热力学极限的最佳估计。从几个典型的密度泛函的密度基准对我们的近精确的结果。我们得到的电子密度也可以用来帮助构造改进的密度泛函。
2021-02-22 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio structural optimization at finite temperatures based on anharmonic phonon theory: Application to the structural phase transitions of BaTiO$_3$
基于自洽声子（SCP）理论，我们提出了一个有限温度下结构优化的第一性原理方案（$T$），该方案精确地考虑了强声子非谐性的影响.通过最小化SCP理论中的变分自由能来确定晶胞形状和内部原子构型的$T$依赖性。在每个优化步骤中，计算新结构中的原子间力常数，而不运行额外的电子结构计算，这使得该方法显着有效。我们成功地再现了硅的热膨胀和BaTiO $_3$的三步结构相变及其压力-温度（$p$ - $T$）相图。目前的形式主义将开辟一条道路，在有限的$T$的材料具有复杂的结构相图的物理性质的非经验预测。
2022-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio prediction of the electronic and optical excitations in polythiophene: isolated chains versus bulk polymer
采用GW近似计算了聚噻吩的电子和光学激发态，并通过求解电子-空穴Bethe-Salpeter方程考虑了激子效应。研究了两种不同的情况：孤立链上的激发和结晶聚噻吩链上的激发。通过将聚合物链建模为可极化线对象，获得结晶情况的介电张量，其中长波长极化率张量从孤立链的从头算极化率函数获得。用这个模型介电张量，我们构建了一个屏蔽相互作用的晶体的情况下，包括链内和链间屏蔽。在晶体的情况下，准粒子的带隙和激子的结合能显着减少相比，孤立的链。然而，光学间隙几乎不受影响。我们希望这一结果是相关的共轭聚合物一般。
2000-04-04 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio pseudopotentials for electronic structure calculations of poly-atomic systems using density-functional theory
该软件包fhi 98 PP允许一个生成适合于密度泛函理论总能量计算的规范守恒赝势为整个元素周期表中的众多元素，包括第一行和过渡金属元素。该软件包还有利于第一次评估的赝势的可转移性，无论是在半局域或完全可分离的形式，通过简单的测试进行的自由原子。局域密度近似和广义梯度近似的交换和相关的各种参数化。
1998-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Validation of an Ab Initio-Informed Electronic Stopping Model for Large-Scale Atomistic Simulations
Aalto University（阿尔托大学）
该研究首次通过实验离子透射对比，验证了Tamm模型在电子阻止区域的准确性，支持其用于大规模辐射级联模拟。
2026-09-21 cond-mat.mtrl-sci
$Ab$-$initio$ electronic structure, optical and magneto-optical properties of $MnGaAs$ digital ferromagnetic heterostructures
我们报告的电子，光学和磁光特性的数字铁磁异质结构的基础上$Mn$ $δ$ -掺杂$GaAs$的理论研究。我们认为不同的结构对应于$Mn$内容范围内12-50\%，我们研究了如何系统的变化作为掺杂浓度的函数。我们的第一性原理方法包括自旋-轨道相互作用在一个完全相对论性的赝势方案和局域场效应的光吸收的描述。结果表明，$Mn$ $δ$掺杂的$GaAs$与均匀掺杂的$Ga_{1-x}Mn_xAs$体系具有许多共同的性质，即半金属度、相似的吸收光谱和在可见光区中等的克尔旋转角.
2015-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio study of structural properties and dynamical stability of C$_3$N$_2$ encapsulating H guest atom
我们研究了以氢为客体原子的C $_3$ N $_2$的结构性质和动力学稳定性。使用如在Quantum espresso代码中实现的密度泛函理论（DFT）进行计算。在这里介绍的整个计算中使用了广义梯度近似方法。我们发现，客体原子离开主机的晶格常数几乎不变。因此，我们注意到，当单个客体原子插入其笼状结构中时，C $_3$ N $_2$保持动态稳定。我们还建立了客体振动模式是降低C $_3$ N $_2$的声学带宽的低的模式。
2021-10-24 cond-mat.mtrl-sci
Amorphous ZrO2 from Ab-initio molecular dynamics: Structural, electronic and dielectric properties
非晶ZrO 2的现实模型是在密度泛函理论的平面波赝势公式中使用从头算分子动力学以“熔化和淬火”的方式生成的。由此产生的非晶模型的结构特性进行了分析，特别注意协调统计。其中一个模型的振动和介电性能，然后从第一性原理使用线性响应方法进行了研究。电子介电常数和玻恩有效电荷与晶相非常相似。令人鼓舞的是，预测的总静态介电常数约为22，可与单斜相的相媲美。这项工作的动机是为子0.1微米CMOS技术的改进栅极电介质材料的搜索，也可能有影响HfO2和ZrO2和HfO2的硅酸盐。
2004-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependent magnetic anisotropy in metallic magnets from an ab-initio electronic structure theory: L1_0-ordered FePt
基于有限温度金属磁性的第一性原理、相对论电子结构理论，研究了金属铁磁体的磁各向异性K随磁化强度M的变化。我们将这一理论应用于高磁各向异性材料，L1_0有序FePt，发现其单轴K值在所有M值下都与垂直于Fe/Pt分层的磁易轴一致，并且在很宽的M值范围内与M^2成正比。对于小的M，接近居里温度，计算挑选出磁序开始的易磁化轴。我们的结果与最近的实验测量这一重要的磁性材料。
2004-07-29 cond-mat.mtrl-sci
{\it Ab-initio} study of structural and vibrational properties of KN$_3$ under pressure
采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算和对DFT进行半经验色散修正以处理范德华相互作用，研究了KN $_3$在压力下的结构稳定性和振动性质.与标准密度泛函理论相比，色散修正计算的结构性质与实验结果符合较好。晶格模式和叠氮离子弯曲模式的频率被发现很好地再现我们的计算。随着压力增加，E $_g$模式变得软化，如实验中所观察到的。尽管E $_g$模式软化，但分子内相互作用的增强保持晶格稳定。
2013-11-05 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio study of mechanical and electronic properties of MoAlB
采用第一性原理计算，首次研究了MoAlB的结构、弹性和电子性质。优化的晶格常数表现出公平的协议与实验值。计算的弹性常数满足MoAlB的机械稳定性条件。钼基硼化物MoAlB具有弹性各向异性，属于脆性材料。这种硼化物由于其693 K的高德拜温度而预期显示出合理的热导率。通过电子能带结构计算，预测了该化合物的金属导电性。MoAlB中的化学键基本上是共价键，这是由计算的电子态密度（DOS），Mulliken布居和电荷密度分布支持的。MoAlB的估计硬度值为11.6 GPa，表明它比许多其他硼化物更软。费米面是由于低色散的Mo 4d类带形成的，这使得该化合物是导电的。
2017-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Comparative study of tight-binding and ab initio electronic structure calculations focused on magnetic anisotropy in ordered CoPt alloy
采用一个包含磁性和自旋轨道耦合的经验多轨道紧束缚模型计算了CoPt L10结构的磁各向异性能。一个现实的Slater-Koster参数化单元素过渡金属适用于有序的二元合金。自旋磁矩和态密度的计算使用全势线性缀加平面波（LAPW）从头计算方法和我们的TB程序与不同的变量的原子间参数。该数据的详细相互比较允许确定复合TB参数的子集，其调整改善了TB和LAPW结果的一致性。MAE计算作为带填充的函数，使用改进的参数是广泛的协议与从头计算数据的所有价态和定量协议与从头计算和实验数据的自然带填充。我们的工作提供了一个实际的基础，进一步研究相对论磁输运各向异性通过本地格林函数形式主义，这是直接兼容我们的TB方法。
2013-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and gap properties of lead-free perfect and mixed hybrid halide perovskites: An \textit{ab-initio} study
由于其在光电子学和太阳能电池中的潜在应用，混合卤化物钙钛矿目前正处于激烈的研究中。其中，MAPbI $_3$（其中MA代表甲基铵阳离子）表现出用于太阳能电池的理想性质。为了尝试鉴定新的无铅卤化物钙钛矿，我们使用\textit{ab-initio}电子结构计算结合杂化泛函研究了一系列MABX $_3$化合物，其中B是二价阳离子，X是卤素原子。我们的研究结果表明，所研究的化合物表现出各种晶格常数和能带隙。特别地，MAZnCl $_3$、MACdBr $_3$、MAGeCl $_3$和MAGeBr $_3$易于在器件中取代MAPbI $_3$，因为它们显示出相当的能隙。对混合混合卤化物钙钛矿的进一步计算表明，尽管不存在简化的模式，但我们可以调整能隙的值。我们的研究结果为进一步研究这些材料在技术相关应用中的用途铺平了道路。
2017-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and gap properties of Sb and Bi based halide perovskites: An ab-initio study
卤化物钙钛矿由于其在光电子学和太阳能电池中的潜在应用，目前正处于激烈的研究中。其中有几种晶体呈低对称性晶格结构，如三方晶系、六方晶系、正交晶系和单斜晶系。采用\textit{ab-initio}电子结构计算，结合广义梯度近似和杂化泛函，研究了一系列实验上生长的钙钛矿结构，分子式为A $_3$ B $_2$ X $_9$. A代表一价阳离子如Cs、Rb、K或有机甲基铵分子（MA），B是Sb或Bi，X是卤素。此外，我们在我们的研究中包括在卤化物钙钛矿的自旋轨道耦合的效果和MA阳离子的取向无序对这些化合物的能带隙的影响。研究中的大多数化合物在光学范围内或接近光学范围表现出吸收，因此可以在各种光电子器件中找到应用。我们的研究结果为进一步研究这些材料在技术相关应用中的用途铺平了道路。
2017-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Recently synthesized (Ti1-xMox)2AlC (0 < x < 0.20) solids solutions: Deciphering the structural, electronic, mechanical and thermodynamic properties via ab initio simulations
采用密度泛函理论研究了（Ti 1-xMox）2AlC（0 < x < 0.20）的结构、电子、力学和热力学性质.计算得到的晶格常数与实验值吻合较好。电子能带结构证实了金属性质。通过对能带结构、电子态密度和电荷密度分布的研究，证实了Mo取代对共价键的增强作用。弹性常数满足机械稳定性准则。共价键的强化导致机械性能的增强。（Ti_（1-x）Mox）_2AlC化合物具有脆性。通过对（Ti_（1-x）Mox）_2AlC的杨氏模量、压缩模量、剪切模量、泊松比以及剪切各向异性常数和普适各向异性因子的测定，揭示了（Ti_（1-x）Mox）_2AlC的各向异性本质。计算了不同Mo含量下（Ti_（1-x）Mox）_2AlC的德拜温度、最小热导率、Gruneisen参数和熔化温度。我们的计算值与报告值进行比较，如果可用的话。
2020-05-18 cond-mat.mtrl-sci
Effect of 3d Transition Metal Doping (Mn, Fe, Co, Ni) on the Electronic and Magnetic Properties of Pd Alloys at Low Impurity Concentrations: An Ab initio Study
针对低杂质铁磁性缺乏全面理论解释和可靠从头算评估的问题，本研究优化第一性原理计算，分析Pd₁₋ₓMₓ合金的磁和电子行为，填补了该领域的研究空白。
2025-02-11 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio calculation for electronic structure and optical property of tungsten carbide in a TiCN-based cermet for solar thermal applications
本文通过第一性原理计算研究TiCN基金属陶瓷中WC的电子结构与光学性质，发现其约0.6 eV的低能等离子体激发和清晰等离子体边使其具有优异光热转换性能，适合作为太阳能选择性吸收材料。
2023-04-21 cond-mat.mtrl-sci
Coupling of magnetization and structural distortions in multiferroic BiFeO3 : an ab initio density functional theory study
由于公式4中的一个关键引用错误，作者撤回了这篇论文。
2007-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ab initio study of compressed Ar(H2)2: structural stability and anomalous melting
利用第一性原理和从头算分子动力学方法研究了Ar（H2）2在高压下的结构稳定性和动力学性质。在低温下，发现Ar（H2）2稳定在立方C15 Laves结构（MgCu 2）中，而不是如先前假设的那样稳定在六方C14 Laves结构（MgZn 2）中。基于焓能量和声子计算，我们提出了一个温度诱导的MgCu 2-> MgZn 2相变，可能合理化的拉曼和红外振动子测量之间的现有差异。我们的AIMD模拟表明，Ar（H2）2的熔点线在60 < P < 110 GPa区间呈现负斜率。我们解释了这个有趣的物理现象的起源，在解耦的Ar和H2的自由度和有效的类热激发所产生的共存的液体H2和固体Ar相。
2011-05-04 cond-mat.mtrl-sci
Temperature dependence of electronic conductivity from ab initio thermal simulation
Ohio University（俄亥俄大学）；Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；Pacific Northwest National Laboratory（太平洋西北国家实验室）
本文提出了一种基于从头计算热模拟的电子导电性温度依赖性分析方法，通过热平均近似公式研究了不同材料的导电性变化。
2026-04-22 cond-mat.mtrl-sci
Elastic, electronic, and optical properties of Sb2S3 and Sb2Se3 compounds: ab initio calculation
我们利用局域密度近似下的密度泛函理论对Sb_2S_3和Sb_2Se_3的结构、力学、电子和光学性质进行了第一性原理研究。得到了这些化合物的晶格常数、体积模量及其压力导数。计算了二阶弹性常数，并估算了杨氏模量、剪切模量、泊松比、各向异性因子、声速、德拜温度和硬度等相关参量。计算了与光子能量相关的线性介电函数以及能量损失函数、有效价电子数和有效光学介电常数等光学性质。我们的结构估计和其他一些结果与现有的实验和理论数据一致。
2012-05-15 cond-mat.mtrl-sci
Structural and Magnetic Properties of Fe-Al alloys: an Ab initio Studies
在密度泛函理论的框架下，研究了Fe-$_{100-x}$-$_x$合金（${5 \leq x \leq 25}$ ~at.\%）的结构和磁性.不同的结构顺序进行了研究。使用Korringa-Kohn-Rostoker格林函数方法和相干势近似，计算了D 0 $_3$，B2和A2结构的平衡晶格参数，基态能量和剪切模量。对于所有的结构，优化的晶格常数增加，而剪切模量表现出降低的行为与Al含量的增加。用转矩法估算了四阶磁致伸缩常数。A2和B2结构提供了一个积极的贡献，四重磁致伸缩。利用海森堡模型的蒙特卡罗模拟，得到了较宽浓度范围内的居里温度。
2022-02-02 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic Interactions and Electronic Structure of Pt$_{2}$Mn$_{1-x}$Y$_{x}$Ga (Y = Cr and Fe) system : An ab-initio calculation
基于第一性原理密度泛函理论的计算已经进行预测的影响，Mn取代Fe和Cr的电子以及磁性的Pt $_{2}$ MnGa以及Ni $_{2}$ MnGa。这里研究的所有材料被预测在其基态具有传统的Heusler合金结构，并且它们被发现是电子稳定的基础上，其各自的形成能。Mn被Fe取代导致铁磁基态，而在Mn被Cr取代的情况下，已经观察到{ \it亚晶格内}反铁磁构型具有较低的能量。我们研究了铁磁和反铁磁结构材料中原子间的磁交换相互作用，以揭示Mn位Fe和Cr替代对这些系统磁相互作用的影响。详细的电子结构的状态密度方面进行了分析，以研究取代的效果。
2016-03-30 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of superconducting gallium-doped germanium from ab-initio calculations
用从头计算方法研究了掺镓锗的电子结构。掺镓锗最近被发现是一种超导体，其临界温度为0.5开尔文，库珀对密度特别低。电子性质的计算表明，没有观察到杂质带的迹象，费米能级位于锗的价带。此外，声子频率的计算表明，一个新的模式与Ga原子出现，约175$ cm-1。
2009-07-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Electronic properties of Cs-based halide perovskites: An ab-initio study
卤化物钙钛矿材料由于其在太阳能电池、光电子器件和催化等方面的潜在应用而受到广泛关注。最近我们用电子能带结构的第一性原理计算方法研究了立方MABX $_3$化合物[A. Koliogiorgos等人，Comput. Mater. Sci. \textbf{138}，92（2017）]，其中MA代表甲基铵阳离子，B是二价阳离子，X是卤素。我们扩大我们的研究的情况下，Cs的立场，在MA阳离子的地方。我们的研究结果表明，铯基化合物也表现出各种晶格常数和能带隙。计算的平衡晶格常数与实验结果有很大的不同。计算的能隙也显示出这些晶格常数的大偏差。此外，使用更复杂的泛函导致能隙值的冲突变化，其效果是材料依赖性的。我们的研究结果表明，相反的MA卤化物钙钛矿，铯卤化物钙钛矿构成一个更微妙的情况下，还有很长的路要走\textit{ab-initio}计算，以准确地描述其结构和电子性质。
2018-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio study of semiconducting carbon nanotubes adsorbed on the Si(100) surface: diameter- and registration-dependent atomic configurations and electronic properties
我们提出了半导体碳纳米管吸附在未钝化的Si（100）表面的第一性原理研究。我们已经发现金属性的组合系统所造成的n-掺杂的硅板代表的表面由单壁碳纳米管。我们确认这种金属性的纳米管的不同直径和手性角，并发现效果是独立的表面上的纳米管的取向。我们还提出了吸附能量和配置，显示半导体单壁碳纳米管远离表面和转移较少的电荷，与类似直径的金属单壁碳纳米管相比。
2006-06-22 cond-mat.mtrl-sci
