A hierarchical research by large-scale and ab initio electronic structure theories -- Si and Ge cleavage and stepped (111)-2x1 surfaces --
采用密度泛函理论和平面波理论对大尺度（N阶）电子结构理论（T. Hoshi，Y. Iguchi和T. Fujiwara，Phys.Rev.B72（2005）075323）。目前的从头计算证实了预测的阶梯结构和它的偏置依赖的STM图像。此外，两个（Meta）稳定的台阶边缘结构的发现和比较。同时也对Ge（111）-2x1面进行了研究，以建立元素间的共识。本研究表明了大规模和从头算电子结构理论之间分层研究的普遍重要性。
2009-12-25 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of the (111) and (-1-1-1) surfaces of cubic BN: A local-density-functional ab initio study
采用局域密度泛函方法对立方氮化硼的（1 - 1 - 1）面和（-1-1-1）面进行了电子结构的从头计算.研究了能量稳定的重构，即（1 - 1 -1）面上的N吸附原子、N3三角形模型、（2x 1）面上的（-1-1-1）硼和氮三角形模型.详细讨论了表面态的能带结构和性质。
1999-10-29 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
Ab Initio Physics Calculations for Borophene for Electronic Devices
超越传统的2D材料现在期望具有切换能力（例如，晶体管）。在这里，我们建议使用硼氢化物，因为我们将在这封信中显示，获得的电子能带结构的区域，作为价带和导带，具有明显的带隙，可能会在可预见的未来获得。在这里，对于特定的同素异形体的硼，态密度（DOS）和电子能带结构图与E（k）与k的发现有很大的提高精度的从头计算量子计算使用混合泛函的几种类型。这个程序应该允许更好地了解如何获得可接受的材料。
2020-12-05 cond-mat.mtrl-sci
Ab-initio formulation of the 4-point conductance of interacting electronic systems
我们推导了一般量子结的四点电导的密度响应函数表达式。我们的配方使我们能够表明，具有几何收缩和/或不透明的障碍的相互作用的电子系统的4点电导变得相同的宏观可测量的2点电导。在时间相关的密度泛函理论的制定导致直接识别的功能形式的交换相关内核是重要的电导。我们证明了我们的公式的实际implementationof金属真空金属界面。
2007-10-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A method to include the spin-fluctuation in the ab-initio electronic-structure calculation
本文提出了一种新的包含自旋涨落自洽的从头计算方法。我们从Luttinger-Ward泛函开始，该泛函是LDA泛函加上SF能量泛函的温度相关部分之和。它所使用的相互作用的大小是以类似于Moriya和Kawabata的自洽重整化理论的方式确定的。在$T_c$上获得的Pd、Ni、Fe和fcc-Co的顺磁磁化率与实验结果相当一致。
2003-02-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
\textit{Ab initio} molecular dynamics study of the structural and electronic transition in VO$_2$
采用基于Hubbard修正的密度泛函理论（DFT+U）的\textit{ab initio}分子动力学方法，研究了VO $_2$中单斜M1相和四斜金红石相之间的温度诱导结构和电子转变.通过跟踪钒原子链二聚化幅度和钒二聚体扭转角的时间演化，在原子尺度上分析了与结构转变相关的动力学过程。通过跟踪投影态密度的变化及其与结构转变演化的相关性，研究了电子跃迁。我们的研究结果揭示了结构和电子之间的相互联系，并表明它们发生在同一时间尺度。
2017-04-17 cond-mat.mtrl-sci
Density-matrix based determination of low-energy model Hamiltonians from ab initio wavefunctions
我们提出了一种方法，获得有效的低能Hubbard模型哈密顿从头计算量子蒙特卡罗计算的分子和扩展系统。哈密顿参数适合于最佳匹配的从头算两体密度矩阵和能量的基态和激发态，因此我们称之为从头算密度矩阵为基础的向下折叠（AIDMD）的方法。对于苯（一个有限的系统），我们发现很好的协议与实验可用的能隙，而不使用任何实验输入。对于石墨烯，一个二维固体（扩展系统）与周期性的边界条件，我们发现有效的现场哈伯德$U^{*}/t$是$1.3 \pm 0.2$，最近的估计的基础上的约束随机相位近似。对于分子，这样的参数化使得能够计算通常在基态方法内不可访问的激发态。对于固体，有效哈密顿量使得能够使用为晶格模型设计的技术进行大规模计算。
2015-08-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ab initio electronic structure and optical conductivity of bismuth tellurohalides
利用全电子密度泛函理论研究了碲化铋BiTeX（X = I，Cl，Br）的电子结构、介电和光学性质.特别是，我们提出的从头计算电导率和介电张量计算在很宽的频率范围内，并比较我们的结果与最近的测量Akrap等人，Makhnev等人，和Rusinov等人。我们展示了如何低频分支的光学电导率可以用来识别特征的带内和带间跃迁之间的Rashba自旋分裂带在所有三个碲化铋。我们进一步计算的折射率和介电常数，这反过来又是系统地比较以前的预测和测量。我们希望我们的定量分析将有助于整体Rashba材料在自旋电子器件中的潜在用途的一般评估。
2016-07-22 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Ab Initio Electronic Structure Calculations by Auxiliary-Field Quantum Monte Carlo
场量子蒙特卡罗方法（AFQMC）提供了一个计算框架，通过随机抽样求解原子、分子、固体和各种模型系统中的非时间依赖薛定谔方程。我们介绍了这个框架背后的理论和形式主义，简要讨论了关键的技术步骤，把它变成一个有效的和实用的计算方法，提出了几个说明性的结果，并结束了评论的从头计算的前景，这个框架。
2018-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
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
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
Effective-Hamiltonian parameters for \emph{ab initio} energy-level calculations of SrCl$_{2}$:Yb$^{2+}$ and CsCaBr$_{3}$:Yb$^{2+}$
从最近的\emph{ab initio}研究SrCl $_{2}$：Yb $^{2+}$和CsCaBr $_{3}$：Yb $^{2+}$的电子结构计算的能级与半经验的“晶体场”哈密顿量，其作用在模型空间$4f^{14} + 4f^{13}5d + 4f^{13}6s$。参数获得的势能曲线的最小值为每个能级，也为阴-阳离子分离的范围。的参数进行了比较与发表的结果参数拟合实验数据和原子计算。具有显著$4f^{13}6s$特征的态给出了在\emph{ab initio}计算中出现的杂质俘获激子态的良好近似。
2013-08-31 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
General ab initio framework for electronic-order-induced lattice-dynamics symmetry breaking
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）
提出基于分子贝里曲率理论的第一性原理框架，描述电子序驱动的晶格动力学对称性破缺，在Co3Sn2S2中定量复现实验声子劈裂，并预测多种候选材料。
2026-06-23 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
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
Nature of hyperfine interactions in TbPc$_2$ single-molecule magnets: Multireference ab-initio study
镧系元素基单离子磁性分子可以具有大的磁超精细相互作用以及大的磁各向异性。最近的实验研究报告了这些属性的可调性的变化的化学环境或通过应用外部刺激的设备应用程序。为了深入了解这种可调谐性的起源和机制，本文采用多参考从头计算方法，包括自旋轨道相互作用，研究了TbPc $_2$（Pc=酞菁）单分子磁体中$^{159}$ Tb核的磁超精细相互作用和核四极子相互作用.由于电子基态和第一激发（准）双重态在能量上很好地分离，因此微观汉密尔顿可以映射到具有电子伪自旋$S=1/2$的有效汉密尔顿上。从从头计算的参数，我们发现，磁超精细耦合的Tb核自旋与电子轨道角动量的相互作用占主导地位。不对称的$4f$样的电子电荷分布导致了一个强的核四极相互作用与显着的非轴向项的分子与低对称性。包括磁超精细和四极相互作用的从头计算的电子-核谱与实验符合得很好。我们进一步发现，非轴向四极相互作用显著影响磁化动力学中避免的能级交叉，而分子畸变主要影响费米接触项和非轴向四极相互作用。
2019-10-25 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Ab initio many-body GW correlations in the electronic structure of LaNiO$_2$
采用从头计算方法（ab initio $GW$）对LaNiO $_2$的电子结构进行了计算.相对于密度泛函理论，我们发现，在$GW$的La 4 $f$的状态进行了一个重要的$+$ 2 eV的费米能级向上移动，而O 2 $p$的状态被下拉$-$ 1.5 eV，从而加强了这种材料的电荷转移特性。然而，$GW$多体效应使得费米能级上的类似$d$的能带几乎不受影响，因此费米表面拓扑结构得以保留，这与铜酸盐不同。
2020-03-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Ab initio electronic and geometrical structures of tripotassium-intercalated phenanthrene
采用第一性原理密度泛函理论研究了三钾掺杂菲（\ce{K3C14H10}）的几何结构和电子结构.钾掺杂的主要作用是在窄的菲导带中注入电荷，使系统具有金属性。实验X射线单胞的费米面由两个分别具有显著一维和二维特征的薄片组成。
2011-11-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
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
Ab initio electronic structure calculation of hollandite vanadate K$_2$V$_8$O$_{16}$
采用密度泛函理论中的广义梯度近似方法，对钒酸钾镁矾KPDMATHABMN V $_8$ O $_{16}$的基本电子态进行了\textit{ab initio}电子结构计算.我们发现费米能级附近的态主要由三个$t_{2g}$ -轨道组成，并且与氧的$2p$轨道的杂化很小。$d_{yz}$和$d_{zx}$轨道是完全简并的，并且从$d_{xy}$轨道提升。计算的能带色散和费米面表明，该系统不是纯一维的，但VO双链之间的耦合是重要的。与现有的实验数据的比较表明，在这个系统中的电子相关的重要性。
2008-11-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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 informed electronic stopping models for light ion propagation in metals
Aalto University（阿尔托大学）；University of Tartu（塔尔图大学）
本文提出在原子尺度上使用局部电子停止模型，以更高效地描述轻离子能量耗散过程，并通过实验数据验证其有效性。
2026-07-30 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Structural, Elastic, and Electronic Properties of Recently Discovered Ternary Silicide Superconductor Li2IrSi3: An ab-initio Study
使用从头算技术计算了最近发现的三元硅化物超导体Li 2 IrSi 3的结构、弹性和电子性质。我们已经进行了平面波赝势方法的第一性原理密度泛函理论（DFT）的框架内实现的CASTEP代码。计算的结构参数与实验结果吻合较好。首次计算了这种有趣材料的弹性模量。电子能带结构和电子态能量密度表明，Li 2 IrSi 3中存在较强的Ir-Si和Si-Si共价键，形成了刚性结构.强的共价性使该体系具有较高的德拜温度。本文详细讨论了理论结果。
2015-05-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
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 calculation of the electronic and optical excitations in polythiophene: effects of intra- and interchain screening
我们提出了一个孤立的聚噻吩链以及散装聚噻吩的电子和光学激发的计算。我们使用GW近似的电子自能和激子的影响，通过解决电子空穴Bethe-Salpeter方程。在散装聚噻吩的情况下，包括链间屏蔽大大降低了准粒子带隙和激子结合能，但光学带隙几乎没有影响。这一发现一般与共轭聚合物有关。
1999-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Quantum MASALA: Quantum MAterialS Ab initio eLectronic-structure pAckage
Quantum MASALA以约8100行Python代码实现DFT、TD-DFT和GW方法，支持多处理器与GPU，并提供模块化框架，便于快速构建和测试第一性原理新方法。
2024-10-22 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Ab initio study of low-energy electronic collective excitations in bulk Pb: anisotropy and acoustic modes
本文从理论上研究了低能下铅的动态介电响应。的计算进行与充分列入的电子能带结构计算的第一原理赝势的方法。分析了在能带结构中引入自旋轨道分裂的影响，以及动力学交换关联和局域场效应。激励进行了详细的研究，表现出在小动量的声学分散激励的存在。这些具有类声色散的模的特征取决于动量传递的方向q。在一般情况下，结果显示强烈的各向异性效应的介电响应散装铅。与现有的光学实验数据的比较表明，良好的协议。
2013-05-06 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
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
Environment-dependent tight-binding models from ab initio pseudo-atomic orbital Hamiltonians
University of North Texas（北德克萨斯大学）；Santa Fe Institute（圣塔菲研究所）
本文提出一种环境依赖tight-binding框架，通过结合bond-screening函数和从头计算伪原子轨道哈密顿量，构建出具有物理意义的可转移模型，用于大系统精确哈密顿量生成。
2026-04-15 cond-mat.mtrl-sci
Composition Dependence of the Structure and Electronic Properties of Liquid Ga-Se Alloys Studied by Ab Initio Molecular Dynamics Simulation
采用从头算分子动力学模拟方法研究了Ga $_2$ Se、GaSe和Ga $_2$ Se $_3$三种组分的液态Ga Se体系以及GaSe和Ga $_2$ Se $_3$晶体的结构和电子性质。计算的GaSe晶体平衡结构与已有的实验数据符合得很好。从模拟计算的中子加权液体结构因子与最近的中子衍射测量是在合理的协议。对偏径向分布函数的模拟结果表明，液体结构与晶体结构密切相关。固体和液体之间的电子态密度和电荷密度也发现了密切的相似性。计算的电子电导率随Se含量的增加而强烈下降，与实验测量结果一致。
1995-10-02 cond-mat.mtrl-sci mtrl-th
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
Effects of Fe substitution on the electronic, transport, and magnetic properties of ZnGa$_2$O$_4$: A systematic ab-initio study
采用密度泛函方法研究了Fe掺杂到宽禁带尖晶石ZnGa $_2$ O $_4$的四面体和八面体阳离子位的结构.我们计算了不同的取代的电子结构，并讨论了考虑不同近似的交换相关势的每种情况下的磁性和输运性质。我们表明，对于某些掺杂的情况下，获得的预测行为的显着差异取决于所采用的交换相关电位。概述了掺杂系统作为磁性半导体的可能应用。
2006-04-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ab initio GW electron-electron interaction effects in Quantum Transport
我们提出了一个从头算方法，电子输运纳米系统，其中包括通过GW近似的电子相关性。相对于基于密度泛函理论的Landauer方法，我们在非平衡格林函数理论框架下引入了准粒子电子结构。我们采用平衡态非自洽的$G^0W^0$自能，同时考虑了完全非厄米性和动力学效应。该方法被应用到一个实际的系统，一个金单原子链。相对于DFT的结果，电导分布的修改和减少的扩散和相干性损失的影响。线性响应电导特性与实验结果一致。
2006-11-15 cond-mat.mes-hall 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
$Ab$ $initio$ derivation and exact-diagonalization analysis of low-energy effective Hamiltonians for $β^\prime$-X[Pd(dmit)$_2$]$_2$
分子固体$β^\prime$ - $X$ [Pd（dmit）$_2$ ] $_2$（其中$X$表示阳离子）是其电子结构由具有几何阻挫的单轨道哈伯德型哈密顿量描述的典型化合物。使用$ab$ $initio$向下折叠方法，我们推导出了具有室温和低温结构的$β^\prime$ - $X$ [Pd（dmit）$_2$ ] $_2$的低能有效哈密顿量。我们发现库仑相互作用的振幅和有效哈密顿量中跳跃参数的各向异性对降低温度引起的晶格常数的变化很敏感。利用精确对角化方法对得到的有效哈密顿量进行了边界条件平均分析。我们发现，在低温结构下，$β^\prime$ -EtMe $_3$ Sb[Pd（dmit）$_2$ ] $_2$的有效哈密顿量发生了反铁磁有序矩的显著降低.这种减少与实验中观察到的量子自旋液体行为一致。有效哈密顿量的全面推导和精确对角化分析将阐明$β^\prime$ - $X$ [Pd（dmit）$_2$ ] $_2$中奇异量子态的微观起源，如量子自旋液体行为.
2022-01-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Ab initio study of anisotropic mechanical and electronic properties of strained carbon-nitride nanosheet with interlayer bonding
由于IV族和V族元素单分子膜在结构上的相似性以及在元素周期表中的相邻性，IV族和V族元素的组合能否形成稳定的纳米片结构并具有良好的性能引起了人们的极大兴趣。在这项工作中，我们进行了第一性原理模拟研究的弹性，振动和电子性质的氮化碳（CN）纳米片在起皱的蜂窝结构与共价层间键合。已经证明，CN纳米片的结构稳定性基本上由相对原子层中相邻碳原子之间的强层间\so \键合维持。一个负的泊松比在双轴变形下的面外方向，和极端的面内刚度的CN纳米片，仅略逊于单层石墨烯，被揭示。此外，CN纳米片的拉伸应变的高度各向异性的机械和电子响应进行了探索。
2021-07-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
{\it Ab initio} Simulation of Silver Transport in Ge_xSe_1-x: Ag
本文提出了重掺Ag的Ge-Se玻璃的{ \it ab initio}模拟模型，并着重研究了Ag $^+$离子运动的网络动力学。利用部分成对关联函数、静态结构因子和新的小波技术对模型进行了分析。电子性质的特征在于电子态密度和特定的电子本征态的分析。随着Ag含量的增加，光学带隙增大。银扩散直接从热模拟观察。最具扩散性的Ag $^+$离子优先通过网络的低密度区域移动，并且确认了良好定义的捕获中心的存在。初步资料的温度依赖性的捕获和释放。
2005-06-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Ab Initio Study on Electronic Structure of ZrB12 under High Hydrostatic Pressure
采用广义梯度近似下的投影缀加波方法，研究了ZrB_（12）的结构性质和电子结构。计算的晶格常数和体弹性模量与实验值符合得很好。电子结构和电荷密度分布的详细研究揭示了强共价B-B和弱共价Zr-B键的特点在ZrB_（12）。费米能级上的态主要来自硼原子的$σ$ - $p_{y}$和$π$ - $p_{z}$轨道，它们与锆原子的$t_{2g}$ - $d_{xz}$和$t_{2g}$ - $d_{yz}$轨道有轻微的杂化。随着ZrB_（12）表面静压的增加，费米能级处的总态密度减小。
2006-07-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Breaking the Exascale Barrier for the Electronic Structure Problem in Ab-Initio Molecular Dynamics
Paderborn University（帕德博恩大学）
该研究通过改进非正交局部子矩阵方法，在Perlmutter系统的4400块NVIDIA A100 GPU上实现了超1.1 EFLOP/s的电子结构分子动力学计算，峰值性能利用率达80%，并完成了8300万原子规模的新冠刺突蛋白计算，打破百亿亿次计算壁垒。
2022-06-07 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Ab initio Modeling of MoS2/Oxide Device Interfaces with Machine Learned Electronic Structures
该研究提出结合机器学习电子结构模型与量子输运求解器的从头算方法，可加速模拟含超2万原子的半导体器件，揭示了MoS2与HfO2或Al2O3界面附近低配位金属原子对电子电流的影响。
2026-08-31 cond-mat.mtrl-sci cs.LG
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
