[2211.02846] सटीक और कुशल बैंड संरचना प्रक्षेप के लिए हैमिल्टनियन परिवर्तन

काई वू और 5 अन्य लेखकों द्वारा सटीक और कुशल बैंड संरचना प्रक्षेप के लिए हैमिल्टनियन परिवर्तन के लिए पेपर के एक पीडीएफ को देखें।

पीडीएफ देखें
एचटीएमएल (प्रयोगात्मक)

अमूर्त:इलेक्ट्रॉनिक बैंड संरचना संघनित पदार्थ भौतिकी और सामग्री विज्ञान की एक आधारशिला है। Wannier प्रक्षेप (WI) जैसे पारंपरिक तरीके, जो आमतौर पर घने K- पॉइंट ग्रिड पर बैंड संरचनाओं को प्रक्षेपित करने के लिए उपयोग किए जाते हैं, अक्सर जटिल प्रणालियों के साथ कठिनाइयों का सामना करते हैं, जैसे कि वे उलझे हुए बैंड या टोपोलॉजिकल अवरोधों को शामिल करते हैं। हम हैमिल्टनियन ट्रांसफॉर्मेशन (HT) विधि का परिचय देते हैं, एक उपन्यास ढांचा जो हैमिल्टन को स्थानीय बनाकर प्रक्षेप सटीकता को बढ़ाता है। एक पूर्व-अनुकूलित परिवर्तन का उपयोग करते हुए, HT WI-SCDM (जहां Wannier फ़ंक्शन घनत्व मैट्रिक्स प्रक्षेपण के चयनित कॉलम के माध्यम से उत्पन्न होते हैं) की तुलना में कहीं अधिक स्थानीयकृत हैमिल्टन का उत्पादन करता है, जो उलझे हुए बैंड के लिए अधिक से अधिक सटीकता के दो आदेशों को प्राप्त करता है। यद्यपि HT थोड़ा बड़ा, गैर -गैर -संख्यात्मक संख्यात्मक आधार सेट का उपयोग करता है, इसका निर्माण तेजी से है और इसके लिए कोई अनुकूलन की आवश्यकता नहीं है, जिसके परिणामस्वरूप महत्वपूर्ण कम्प्यूटेशनल स्पीडअप हैं। ये विशेषताएं एचटी को बैंड संरचना प्रक्षेप के लिए WI-SCDM के लिए अधिक सटीक, कुशल और मजबूत विकल्प बनाती हैं, जैसा कि उच्च-थ्रूपुट गणना द्वारा सत्यापित किया गया है।