Method for locating low-energy solutions withinDFT+U

格子(音乐) 基态 形式主义(音乐) 密度泛函理论 物理 计算机科学 原子物理学 量子力学 艺术 音乐剧 声学 视觉艺术
作者
Bryce Meredig,Alexander Thompson,Heine Anton Hansen,Chris Wolverton,Axel van de Walle
出处
期刊:Physical Review B [American Physical Society]
卷期号:82 (19) 被引量:237
标识
DOI:10.1103/physrevb.82.195128
摘要

The widely employed $\text{DFT}+U$ formalism is known to give rise to many self-consistent yet energetically distinct solutions in correlated systems, which can be highly problematic for reliably predicting the thermodynamic and physical properties of such materials. Here we study this phenomenon in the bulk materials ${\text{UO}}_{2}$, CoO, and NiO, and in a ${\text{CeO}}_{2}$ surface. We show that the following factors affect which self-consistent solution a $\text{DFT}+U$ calculation reaches: (i) the magnitude of $U$; (ii) initial correlated orbital occupations; (iii) lattice geometry; (iv) whether lattice symmetry is enforced on the charge density; and (v) even electronic mixing parameters. These various solutions may differ in total energy by hundreds of meV per atom, so identifying or approximating the ground state is critical in the $\text{DFT}+U$ scheme. We propose an efficient $U$-ramping method for locating low-energy solutions, which we validate in a range of test cases. We also suggest that this method may be applicable to hybrid functional calculations.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
与闲完成签到,获得积分10
2秒前
小苏发布了新的文献求助10
2秒前
Chloe完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
ZL发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
阔达新之完成签到,获得积分20
4秒前
小二郎应助jieen采纳,获得20
5秒前
顺利的绿海完成签到,获得积分10
7秒前
cc完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
细腻戒指发布了新的文献求助10
8秒前
cquank完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
zyx发布了新的文献求助10
10秒前
13秒前
兔子发布了新的文献求助10
13秒前
Mask完成签到,获得积分10
14秒前
星辰大海应助聪慧的白猫采纳,获得10
15秒前
jieen发布了新的文献求助20
16秒前
17秒前
17秒前
17秒前
小马甲应助俞思含采纳,获得10
21秒前
包子完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
小白兔完成签到,获得积分20
22秒前
慕青应助jieen采纳,获得20
22秒前
22秒前
23秒前
潇洒的惋清应助ZL采纳,获得10
23秒前
细腻戒指发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
明理的亦寒完成签到 ,获得积分10
24秒前
奕奕发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
korchid发布了新的文献求助10
24秒前
田様应助愉快草莓采纳,获得10
25秒前
陈饱饱完成签到,获得积分10
26秒前
给我个二硫碘化钾完成签到,获得积分10
26秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7171014
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8812193
关于积分的说明 18617834
捐赠科研通 6785641
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3167354
关于科研通互助平台的介绍 2308911
邀请新用户注册赠送积分活动 2142009