カルコゲン化物ラクナールスピネル[数式:原文を参照][数式:原文を参照][数式:原文を参照]における交換-相関汎関数性能の評価【JST・京大機械翻訳】

Wang Yiqun; Puggioni Danilo; Rondinelli James M.

文献

J-GLOBAL ID：201902247513851646 整理番号：19A2475267

カルコゲン化物ラクナールスピネル[数式:原文を参照][数式:原文を参照][数式:原文を参照]における交換-相関汎関数性能の評価【JST・京大機械翻訳】

Assessing exchange-correlation functional performance in the chalcogenide lacunar spinels [Formula : see text] [Formula : see text] [Formula : see text]

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著者 (3件)： , ,
資料名：
巻： 100 号： 11 ページ： 115149 発行年： 2019年
JST資料番号： D0746A ISSN： 2469-9950 CODEN： PRBMDO 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

著者らは,系統的密度汎関数理論(DFT)計算を行い,カルコゲナイド[数式:原文を参照]ラクナスピネル([数式:原文を参照],V,Nb,Ta;[数式:原文を参照],Se)の記述における種々の交換相関ポテンシャル[数式:原文を参照]の性能を評価した。四つの異なるレベルの[数式:原文を参照]:局所密度近似(LDA),一般化勾配近似(GGA),メタGGA,及び分数Fock交換とのハイブリッドにおける結晶構造(立方及び菱面体晶対称性),電子構造,磁性,光学伝導率及び格子動力学の依存性を調べた。LDAは,格子定数および妥当な電子構造の予測において,固体(PBEゾル)GGA汎関数に対して修正されたPerdew-Burke-Ernzerhof(PBE)およびPBEを実行することを見出した。LDAとGGAの性能は,2から3eVの範囲のHubbard U値をもつオンサイトCoulomb相互作用(LDA/[数式:原文を参照])を含めて,定量的および定性的に改善できる。PBE汎関数は,オンサイトCoulomb相互作用なしに歪んだ極性[数式:原文を参照]相において半導体状態を生成できることを見出した。メタGGA汎関数SCAN(強く制約され,適切にノルム化された)は妥当な格子定数と電子構造を予測する。それは,1~2eVの小さなU値に対して,[数式:原文を参照]汎関数に類似した挙動を示した。ハイブリッド汎関数HSE06は格子定数の予測において正確であるが,この族における0.2eVの実験的推定よりも大きなバンドギャップをもたらす。立方相におけるすべてのラクナスピネルは,これらのレベルのバンド理論において金属的である。しかし,予測した価電子帯幅は非常に狭い([数式:原文を参照])。立方晶バナジウムカルコゲニドのDFT基底状態は高度にスピン分極していることが分かった。これは以前の実験結果と対照的である。スピン-軌道結合(SOC)相互作用と2~3eVのHubbard U値を用いて,研究した全ての化合物における半導体立方相を予測した。SOCは対称破壊[数式:原文を参照]相の電子構造に強く影響しなかった。また,これらの[数式:原文を参照]ポテンシャルは,[数式:原文を参照]上での利用可能な実験的光伝導率と定量的に一致しないことを見出した。それにもかかわらず,LDAとGGA汎関数はその格子力学モードを正しく再現する。著者らの発見は,DFTによるラクナスピネルファミリーの正確な定性的および定量的シミュレーションが,交換-相関汎関数と考えられるスピン構造のnuに注意を払う必要があることを示唆している。Copyright 2019 The American Physical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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電子構造一般 , 絶縁体結晶の電子構造

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