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lzn_t木蟲 (小有名氣)
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DFT+U計(jì)算的必要性與可靠性問(wèn)題 已有1人參與
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最近計(jì)算了半導(dǎo)體Si中摻雜有過(guò)渡族金屬元素的結(jié)構(gòu)，分析其電磁性能變化。審稿人認(rèn)為，既然體系中含有過(guò)渡族金屬，應(yīng)該使用+U算法才能使結(jié)果更可靠。但是本人對(duì)DFT+U頗有困惑，特此請(qǐng)教。 首先，DFT+U主要用來(lái)處理過(guò)渡族金屬氧化物體系，特別是含有d、f電子時(shí)的強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系。在很多計(jì)算中，往往通過(guò)+U來(lái)使體系帶隙變大，從而與實(shí)驗(yàn)值相符。但是對(duì)于過(guò)渡族金屬(比如Mn)以雜質(zhì)原子出現(xiàn)在半導(dǎo)體中的摻雜體系，對(duì)該雜質(zhì)Mn原子的d軌道+U，而不對(duì)不含有d/f電子的Si原子+U，似乎并不能增大體系的帶隙。那么這時(shí)，還有+U計(jì)算的必要嗎？ 第二，DFT+U可以通過(guò)增大自旋電子能態(tài)劈裂來(lái)擴(kuò)大能隙，因此，這種計(jì)算往往導(dǎo)致磁性原子的高自旋態(tài)，那么這種高自旋態(tài)是準(zhǔn)確的嗎？在很多相關(guān)文獻(xiàn)中，經(jīng)�？吹�，作者主要使用DFT計(jì)算結(jié)果來(lái)分析，僅在最后用DFT+U計(jì)算結(jié)果予以補(bǔ)充分析。其中在某些文獻(xiàn)中，+U算法的結(jié)果如前所述使摻雜原子的磁矩變大。還有很多文獻(xiàn)中，+U算法并沒有給出比DFT算法更多(或者更重要)的結(jié)論。那么，+U計(jì)算到底有何意義？ 請(qǐng)大家不吝賜教！ |
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【答案】應(yīng)助回帖
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感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
liliangfang: 金幣+1, 謝謝交流 2014-08-18 07:47:23
lzn_t: 金幣+5, ★★★很有幫助, 謝謝~ 2014-08-18 23:01:15
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+U是為了處理d電子，si的不屬于d電子，如果這個(gè)效應(yīng)是因?yàn)楣璧脑?沒有加U的必要。但如果某種效應(yīng)是因?yàn)閐電子的話加了可能會(huì)更好。 磁矩的事情很復(fù)雜，成功和失敗的例子都有，個(gè)人感覺不如雜化泛函靠譜。嚴(yán)格的說(shuō)是現(xiàn)在都沒有靠譜的理論。有很多分子體系連CCSD這樣的理論都會(huì)算錯(cuò)，還是把它當(dāng)作擬合實(shí)驗(yàn)的一個(gè)東西比較好。 |
2樓2014-08-16 23:49:51
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