A computationally inexpensive k.p-based interpolation scheme is developed that can extend the eigenvalues and momentum matrix elements of a sparsely sampled k-point grid into a densely sampled one. Dense sampling, often required to accurately describe transport and optical properties of bulk materials, can be demanding to compute, for instance, in combination with hybrid functionals in density functional theory (DFT) or with perturbative expansions beyond DFT such as the $GW$ method. The scheme is based on solving the k.p method and extrapolating from multiple reference k-points. It includes a correction term that reduces the number of empty bands needed and ameliorates band discontinuities. We show how the scheme can be used to generate accurate band structures, density of states, and dielectric functions. Several examples are given, using traditional and hybrid functionals, with Si, TiNiSn, and Cu as model materials. We illustrate that d-electron and semi-core states, which are particular challenging for the k.p method, can be handled with the correction scheme if the sparse grid is not too sparse.
The relativistic 5f electronic structure of delocalized $α$-U and localized $δ$-Pu from the self consistent vertex corrected GW approach and X-ray Emission Spectroscopy
Electronic and magnetic properties of Ti4O7 predicted by self-interaction corrected density functional theory
了解氧化钛的亚化学计量相（如Magnéli相Ti4 O 7）的电子特性对于设计和建模电阻开关器件至关重要。本文采用基于原子轨道的自相互作用修正（ASIC）的密度泛函理论方法，对Magnéli相Ti_4O_7、金红石相TiO_2和Ti_2O_3进行了研究。我们预测了一个新的反铁磁基态在低温相（或LT相），我们解释了与竞争的反铁磁态的能量差使用海森堡模型。预测的能量排序的这些国家在LT阶段计算是强大的，在广泛的建模各向同性应变。我们还研究了Ti-O相的电子结构与化学计量比的关系。钛t2 g轨道的分裂随着氧缺乏的增加而增强，因为Ti-O被还原。所有这些相的电子性质可以通过应用ASIC来合理地描述，其中过渡金属氧化物的标准值为经验参数α为0.5，表示所应用的自相互作用校正的大小。
Electronic structure of van der Waals ferromagnet CrI$_{3}$ from self consistent vertex corrected GW approaches
本文用超越GW近似的自洽图解方法研究了层状范德华铁磁体CrI $_{3}$的电子结构。与非自洽的G 0 W 0结果相比，计算的带隙有了很大的改善。当我们使用全频率相关的自能时，最近通过角分辨光电子能谱发现的价带中的某些光谱特征可以更好地再现。基于与频率无关的自能的密度泛函理论和准粒子自洽GW方法无法解决这些问题。在GW近似下，极化率和自能的非局域效应都很大。这一发现可能会对GW+DMFT等方法的发展产生影响。
In2O3 doped with hydrogen: electronic structure and optical properties from the pseudopotential Self-Interaction Corrected Density Functional Theory and the Random Phase Approximation
讨论了类赝势自相互作用修正（pSIC）在In 2 O3缺陷能量学和电子结构研究中的适用性.我们的研究结果预测，替代（在氧位点）和间隙（在反键位置）氢，以及氧空位与电荷+1和+2，是稳定的配置的缺陷立方In 2 O 3;前者形成浅层次（仅作为替代缺陷），而后者形成深层次。用pSIC计算的能带结构与实验数据吻合得很好。特别是，无缺陷的In 2 O3的间隙为2.85 eV，这与实验范围2.3-2.9 eV相当。pSIC结果还指出了从间接间隙到直接间隙的变化，这取决于掺杂。在有关的光学性质，在无规相位近似，它示出，它们主要是由氧空位的存在下的影响。
Quantum Study of Dispersion-Corrected Electronic and Optical Properties of syn- and anti- B18H22 Clusters with/without Sulfur Doping for Tunable Optoelectronics
Damascus University（大马士革大学）；Higher Institute for Laser Research and Applications, Damascus University（大马士革大学激光研究与高等学院）；International University for Science and Technology（国际科学技术大学）；Antioch Syrian University（叙利亚安条克大学）
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。
Crystal structure and electronic structure of CePt2In7
我们报告了CePt 2 In 7超导体的校正晶体结构，从单晶X射线衍射数据精制。校正的晶体结构显示出不同的Pt-In堆叠沿c方向在这个层状材料比以前报道的。此外，所有的原子位置都被完全占据，没有原子位置混合的证据，解决了观察到的材料的高电阻率比与先前结构模型中存在的原子无序之间的差异。Ce-Pt距离和配位是在所有其他报道的Ce_nM_mIn_3n+2 m化合物中所见的典型距离和配位。我们的能带结构计算的基础上正确的结构揭示了三个带的费米能级，是更三维的比以前提出的，和密度泛函理论（DFT）计算表明，新的结构有一个显着较低的能量。
Common surface structures of graphene and Au(111) : The effect of rotational angle on adsorption and electronic properties
采用van der Waals修正的密度泛函理论研究了石墨烯在Au（111）表面上的吸附，确定了它们共同的表面结构.石墨烯在金表面上以一定旋转角度的形式排列对导致莫尔图案的晶格匹配以及所得共同单元结构的电子性质具有重要作用。碳和金层之间的色散弱相互作用导致吸附系统的费米能相对于石墨烯的狄拉克点向下移动，显示出$p$型掺杂特征。此外，该位移被示出取决于石墨烯在Au（111）上的旋转角。
Self-energy corrected tight binding parameters for few p-block semiconductors in the hybridized atomic orbital basis constructed from first principles
我们提出了自能校正紧束缚（TB）参数的基础上的定向杂化原子轨道构造的第一性原理，纳米金刚石以及散装金刚石和锌的13，14和15族元素的2 p，3 p和4p块的结构。随着前沿轨道的主量子数的增加，对带隙的自能修正（SEC）的降低以及因此对占主导地位的原子间TB参数的自能修正（SEC）的降低在块体中比在纳米金刚石中快得多，因此不能从块体转移到纳米结构。然而，TB参数从较小的纳米金刚石转移到大得多的专门通过映射的原子的邻域不限于最近的邻居，被发现呈现HOMO-LUMO间隙的较大的纳米金刚石与几百个原子在DFT以及DFT+ G 0 W 0水平的明确计算值良好的协议。TB参数及其SEC在2 p ~ 3 p区间变化很大，但在3 p ~ 4p区间变化很小，而在各区间内变化很慢，这意味着SEC随主量子数增加而跨区间转移的可能性。证明容易转移的自能校正TB参数的混合轨道的基础上，从而保证计算成本低廉的估计具有数千个原子的大型有限系统的准粒子电子结构。
Dispersion Corrected Structural Properties and Quasiparticle Band Gaps of Several Organic Energetic Solids
我们对一系列含能固体进行了{ \it ab initio}计算，探索了它们的结构和电子性质。为了计算这些分子固体的基态体积，在DFT中采用了不同的色散校正方法，即Tkartchenko-Scheffler方法（有和没有自洽屏蔽），Grimme方法（D2，D3（BJ））和vdw-DF方法。我们的研究结果表明，色散校正方法是必不可少的，在理解这些复杂的结构与范德华相互作用和氢键。计算的基态体积和体积模量表明，每种方法的性能是不是唯一的，因此，仔细检查是强制性的解释理论预测。这项工作还强调了准粒子计算的重要性，在预测的带隙，这是在这里得到的GW近似。我们发现，所获得的带隙的范围从4至7 eV的不同的化合物，表明它们的绝缘性质。此外，我们显示准粒子能带结构计算的重要作用，相关的间隙与能量特性。
Rare-earth/transition-metal magnets at finite temperature: Self-interaction-corrected relativistic density functional theory in the disordered local moment picture
Electronic structure of normal and inverse spinel ferrites from first principles
采用自相互作用修正的局域自旋密度近似（SIC-LSD）方法研究了尖晶石铁氧体MnFe $_{2}$ O $_{4}$，Fe $_{3}$ O $_{4}$，CoFe $_{2}$ O $_{4}$，NiFe $_{2}$ O $_{4}$的电子结构和磁性.我们专注于建立过渡金属元素的名义价态和基态结构，基于对所有系统的反尖晶石结构和正常尖晶石结构的各种价态方案的研究。对于这两种结构，我们发现所有研究的化合物都是绝缘的，但在正常的尖晶石方案中具有较小的间隙。相反，计算的自旋磁矩和交换分裂的导带被认为是急剧增加时，从反尖晶石结构的正常尖晶石类型。发现NiFe $_{2}$ O $_{4}$和CoFe $_{2}$ O $_{4}$的轨道矩很大。
Atomic-scale structure and chemistry of YIG/GGG Interface
Y3 Fe 5 O 12（YIG）是一种很有前途的自旋波器件候选材料。在薄膜器件中，YIG与衬底之间的界面对器件性能起着重要的作用。在这里，我们使用球面像差校正扫描电子显微镜和光谱研究的YIG/Gd 3Ga 5 O 12（GGG）接口的原子排列，化学和电子结构。结果表明，界面的化学键为FeO-GdGaO键，界面的原子结构和电子结构都很清晰。这些结果为理解界面性质和原子计算提供了必要的信息。
Dispersion Corrected DFT Study of Pentacene Thin Films on Flat and Vicinal Au Surfaces
本文采用密度泛函理论研究了并五苯超薄膜在平面[（111）]和邻位[（455）] Au表面上的性质。我们已经进行了晶体和电子结构的计算，通过使用PBE和optB 86 b-vdW泛函和研究的影响，从一个单一的孤立分子的覆盖范围从4单层的覆盖范围不同的覆盖范围的长程范德华相互作用。对于一个孤立的分子，这两个功能产生的中空网站作为最稳定的一个与桥60网站是非常接近的能量的情况下optB 86 b-vdW。并五苯在台阶边缘的结合强度远大于在阶地上的结合强度。比较了不同的实验报道的单层结构，发现（6 x 3）晶胞比（2 x 2 $\sqrt{7}$）和（2 x $\sqrt{31}$）晶胞在能量上更稳定。对于一个单层膜，虽然分散校正的计算有利于平台上的平坦并五苯分子，但标准（PBE）计算发现倾斜和平坦构型在能量上相似（在（111）表面上）或有利于倾斜构型（在（455）表面上）。用optB 86 b-vdW泛函进行的PDOS计算表明，与（111）表面相比，（455）表面的Au态上分子轨道的分散度更大，表明并五苯-金界面处的载流子传输增强，有利于邻位表面。从第二个单层开始，两个泛函都有利于两个表面的倾斜配置。我们的研究结果强调了分散校正的重要性，松散的结合系统，如并五苯在金和步骤的边缘在确定多层膜结构和电荷转移在有机分子-金属界面所发挥的作用。
