The electronic band structures along with Fermi surface, anisotropy, Vickers hardness, analysis of Mulliken populations, optical and thermodynamic properties were studied for the first time. The optimized unit cell parameters are compared with available theoretical and experimental results and a reasonable agreement is recorded. The mechanical stability of these compounds is confirmed. All the compounds herein exhibit metallic conductivity where major contribution comes from d-orbital electrons. The hardness values of 10.71, 12.44, 8.52 and 16.80 GPa were recorded for M2BC (M = V, Nb, Mo and Ta) compounds, respectively. The value of bulk modulus, B is found to increase in the sequence B (V2BC) < B (Nb2BC) < B (Ta2BC) < B (Mo2BC), indicates Mo2BC is highly stiff among all compounds. The Mo2BC and Ta2BC compound might be considered as potential candidates for protection of cutting and forming tools due to the moderately ductile and highly stiff behavior compared to other benchmark hard coating materials such as TiN, TiAlN, Ti0.5Al0.5N and c-BN. Ta2BC compound could also be a promising thermal barrier coating (TBC) material due to the reasonable results of minimum thermal conductivity, Debye temperature and damage tolerance behavior. Various optical functions such as dielectric constants, refractive index, photo-conductivity, absorption, loss function and reflectivity) are calculated and discussed in details. The amount of reflectivity was always more than around 50% with no significant change in the near infrared, visible light and near ultraviolet region (up to ~6 eV), which results a promising coating material to diminish solar heating as well.
Limitations of the DFT-1/2 method for covalent semiconductors and transition-metal oxides
密度泛函理论中的DFT-1/2方法[L. G. Ferreira等人，Phys.Rev.B78，125116（2008）]旨在以半局部计算的计算成本提供精确的带隙。该方法已在大量情况下显示出前景，然而，最近已指出其在如何将其应用于共价半导体方面的一些限制或模糊性[K. H. Xue等人，Comput. Mater. Science 153，493（2018）]。在这项工作中，我们详细研究了DFT-1/2方法的一些问题，重点是两类材料：共价键合的半导体和过渡金属氧化物。我们认为，在应用DFT-1/2对这些材料的谨慎，并得到一个改善的带隙的条件是在价带最大值和导带最小值的轨道的空间分离。
Pseudopotentials for Orbital-Free DFT: Capturing Nonlocality and Correcting Functional Approximants
Rutgers University（罗格斯大学）；University of Ibadan（伊巴丹大学）；Jilin University（吉林大学）；East African Institute for Fundamental Research (EAIFR), University of Rwanda（卢旺达大学东非基础研究院）；Lira University（利拉大学）
Charge redistribution at metal-ZrO2 interfaces: A combined DFT and continuum electrostatic study
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；University of Central Florida（中佛罗里达大学）；FAMU–FSU College of Engineering, Florida State University（佛罗里达州立大学 FAMU-FSU 工程学院）
Revisiting quantum effects on dislocation glide in bcc metals from DFT calculations and machine-learning potentials
ASNR/PSN-RES/SEMIA/LSMA Centre d’études de Cadarache（法国原子能和替代能源委员会卡达拉舍研究中心）；Université Paris-Saclay, CEA, Service de recherche en Corrosion et Comportement des Matériaux, SRMP（巴黎萨克雷大学，法国原子能和替代能源委员会材料腐蚀与行为研究服务处）；Univ. Lyon, UCBL, Institut Lumière Matière, UMR CNRS 5306（里昂大学，里昂第一大学，光物质研究所）
Frenkel pair formation energy for cubic Fe$_3$O$_4$ in DFT+U calculations
磁铁矿立方相中点缺陷的从头算模型面临两个问题：立方结构在低于Verwey温度时变得不稳定，并且对立方相的电子结构没有共识（如果存在带隙，应该考虑波函数的对称性类型以及如何描述强电子相关性）。在本文中，我们表明，带隙和Frenkel对形成能量的实验数据与第一性原理计算的比较，可以确定一个一致的DFT+U模型的立方Fe $_3$ O $_4$。
Half-metallicity in quaternary Heusler alloys with 3$d$ and 4$d$ elements: observations and insights from DFT calculations
在这项工作中，我们提供了重要的见解，在四元Heusler合金的半金属度的演变。采用{ \it ab initio}电子结构方法，我们研究了18个具有化学式CoX $^\prime$ Y $^\prime$ Al的四元Heusler化合物，其中Y $^\prime$ = Mn，Fe; X $^\prime$是4 $d$元素.随着自旋电子学应用领域新材料的不断探索，研究了自旋电子学材料的结构、电学、磁学和居里温度等方面的发展趋势。我们对元素周期表中3个$d$和4个$d$过渡金属系列的四元系列化合物CoX $^{\prime}$ Y $^{\prime}$ Si与X $^{\prime}$材料进行了比较研究。我们观察到，半金属行为主要取决于基于原子排列和价电子数的晶体结构类型。只要这两者是相同的，电子结构和磁交换相互作用承担密切的相似性。因此，材料表现出相同的电子性能，大体上。我们分析了不同过渡金属原子在影响杂化中的作用，并将它们与上述观察结果相关联。这项工作，因此，提供了重要的观点，在四元Heusler化合物的半金属行为的基础物理超出了特定的材料。因此，这为智能预测新的半金属铺平了道路。这项工作还指出了一个悬而未决的问题，了解不同的三元Heusler与不同的电子行为可能会导致半金属行为的四元Heusler与4 $d$过渡金属元素。
Electronic correlation in nearly free electron metals with beyond-DFT methods
三十多年来，近自由电子元素金属一直是一个争论的话题，因为计算的带宽显着更宽的局域密度近似的密度泛函理论（DFT）比角分辨光电子能谱（ARPES）的实验表明。在这里，我们系统地研究了这一点，碱金属和碱土金属使用DFT和各种超越DFT方法，如元GGA，G $_0$ W $_0$，杂化泛函（YS-PBE 0，B3 LYP），LDA+eDMFT的第一性原理计算。我们发现，静态的非本地交换，部分包括在混合泛函，显着增加的带宽，甚至相比LDA，而G $_0$ W $_0$频带仅略窄于LDA。当在LDA+eDMFT方法中使用对自能的局部近似时，与ARPES的协议是最好的。我们推断，即使是中度相关的系统与部分占用的s-轨道，这是假设近似均匀的电子气，是非常好的描述在短程动力学的相关性，只有本地的原子。
pH Dependent surface enhanced Raman study of Phe + Ag Complex and DFT calculations for spectral analysis
本文报道了苯丙氨酸（Phe）在Ag胶体溶液中的表面增强拉曼光谱，并对不同pH值的Phe溶液在1005、1380和1582 cm ~（-1），pH值4.5 - 10.5范围内的增强模进行了谱线形状分析。谱线宽度随pH的变化揭示了溶液中两种可能的机制：（i）在整体均匀pH溶液中微观体积的pH波动和/或（ii）分子间离子相互作用引起的运动窄化。我们建议，不同的电荷状态的参考分子负责所观察到的键软化与pH值的降低。所观察到的拉曼位移和拉曼活性的振动模式的最大增强已进行DFT计算解释。
Machine-learning assistant DFT study of half-metallic full-Heusler alloy N2CaNa: structural, electronic, mechanical, and thermodynamics properties
University of Cross River State（克罗斯河州立大学）；National Technical University “Kharkiv Polytechnic Institute”（哈尔科夫国立理工大学）；Verkin Institute for Low Temperature Physics and Engineering of the National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院低温物理与工程维尔金研究所）
DFT based investigation of the structural, magnetic, electronic, and half-metallic properties of solid In$_{1-x}$Ti$_{x}$Sb solutions
为了揭示替代的效果，Ti掺杂的InSb合金，我们完成了第一性原理预测内FPLAPW+lo方法。我们使用GGA-PBESol方案结合改进的TB-mBJ方法预测了In $_{1-x}$ Ti $_{x}$ Sb的结构、电子和磁性，其中$x = 0$、$0.125$、$0.25$、$0.50$、$0.75$、$0.875$和$1$的浓度分别为0.我们的晶格参数被发现与现有的理论和实验数据有利的协议。计算表明，所有结构都是能量稳定的。替代掺杂转换的离子特性的InSb化合物在半金属铁磁comportment浓度$x = 0$，$0.125$，$0.25$，和$0.50$，与自旋极化$100$ %在费米能级，和金属性质的在$_{0.25}$ Ti $_{0.75}$ Sb和在$_{0.125}$ Ti $_{0.875}$ Sb。总磁矩也估计约为1 $μ_{\text{B}}$。In $_{0.875}$ Ti $_{0.125}$ Sb、In $_{0.75}$ Ti $_{0.25}$ Sb和In $_{0.50}$ Ti $_{0.50}$ Sb具有半金属铁磁体性能，它们可以作为自旋电子学应用的未来申请者。
