学术讲座【强关联材料第一性原理DFT+X算法中的局域轨道构建】
时间：2016年12月12日（周一）下午2：30 - 3：30
地点：旗山校区理工实验楼3-303
主讲：北京应用物理与计算数学研究所 刘瑜助理研究员
主办：物理与能源学院
专家简介：刘瑜，北京应用物理与计算数学研究所助理研究员。2007年获武汉大学学士学位，2013年获清华大学凝聚态物理学博士学位，2013-2015年在中国科学院物理研究所从事博士后研究工作，2015年至今在北京应用物理与计算数学研究所从事特聘博士后研究工作。一直从事着强关联材料的理论计算与数值模拟研究工作，研究对象主要为重费米子材料（金属Ce、Yb、U、Pu，及他们的化合物和合金）、铜基和铁基高温超导材料。精通建立和利用简单唯象模型对材料的普适物理特性进行定性分析与理论、DFT+DMFT和DFT+Gutzwiller强关联第一性原理定量数值模拟算法。主持和承担过计算物理国家重点实验室合作课题1项、中国博士后基金2项。发表SCI论文10余篇。
报告摘要：锕系核材料的5f电子具有显著的强关联效应，基于单电子近似的传统密度泛函理论（DFT）方法不再适用，因此，人们将DFT与唯象描述局域轨道多体效应的Hubbard模型有机结合，提出了当今最流行的强关联算法DFT+X方法，其中X代表求解Hubbard模型的算法：静态平均场、Gutzwiller变分法或动力学平均场（DMFT）等。影响着DFT+X计算的效率与精度的三大要素为：（1）DFT算法所得的单体Bloch波函数质量，（2）处理唯象Hubbard模型的多体X算法质量，（3）DFT算法与X算法接口中局域轨道构建、唯象Hubbard模型主要参数、关联效应双重计数项的质量。一方面，第三个要素目前是最为薄弱的，严重限制了DFT+X方法的应用；另一方面，最成功的DFT方法为兼顾了效率与精度的投影缀加波（PAW）方法，发展出了很多如VASP之类的知名软件。因此，我们基于PAW赝势数据集中的赝原子分波与投影分波，利用投影Wannier方法成功构建了强关联电子的局域轨道。相对于基于VASP耦合Wannier90软件实现的最局域Wannier函数算法，这套算法更适用于电荷全自洽迭代DFT+X计算，更有利于高效准确地模拟锕系核材料的电子结构、能量及其他物性。