数値原子軌道の線形結合の枠組み内のDFT+U【JST・京大機械翻訳】

Qu Xin; Xu Peng; Jiang Hong; He Lixin; Ren Xinguo

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202202365380046 整理番号：22P0288021

数値原子軌道の線形結合の枠組み内のDFT+U【JST・京大機械翻訳】

DFT+$U$ within the framework of linear combination of numerical atomic orbitals

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発行年： 2022年02月10日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年02月10日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

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数値原子軌道(NAO)の線形結合の枠組みの中でDFT+U法の定式化と実装を示した。著者らの実装は,単一点全エネルギーと電子構造計算を可能にするだけでなく,原子力と応力へのアクセスも提供し,従って,周期系の完全な構造緩和を可能にした。さらに,著者らの実装は,スピン-軌道結合(SOC)効果が自己無撞着的に処理される非共線スピンテクスチャを扱うことを可能にする。著者らの実装の背後にある重要な側面は,同じ角運動量を持つ多重原子軌道を用いるとき,相関部分空間の適切な定義であり,これはd/f角運動量チャネル内の第一(最も局所化された)原子軌道に関して構築された「Mulliken電荷投影機」によって取り組まれる。重要なHubbard UとHund Jパラメータは,Yukawa型の遮蔽Coulombポテンシャルから推定でき,スクリーニングパラメータは半経験的に選択され,Thomas-Fermiスクリーニングモデルから決定された。4つの後期遷移金属酸化物バルク系,すなわち,MnO,FeO,CoOおよびNiO,および5d電子化合物IrO_2に対してベンチマーク計算を行った。前者のタイプの系に対して,バンドギャップ,磁気モーメント,電子バンド構造,および力および応力を計算するためのDFT+U実装の性能を検証した。後者に対して,DFT+U+SOC実装の有効性を評価した。利用可能な実験結果との系統的な比較,特に他の実装方式からの結果を実行し,NAOベースのDFT+U形式と実装の妥当性を実証した。【JST・京大機械翻訳】

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分子の電子構造 , 金属結晶の電子構造

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