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作者:小强
传统的能带理论处理固体的电子系统时,首先忽略了电子之间的相互作用,将电子系统视为近独立粒子。考虑单电子于晶体的周期结构之间的相互作用,从而得到能带。
然后引入电子间的相互作用加以修正。这样的处理适用于弱关联的体系。这样的体系电子简并能大大超过了电子之间库伦相互作用的势能,d、f轨道占据存在强烈的占位库伦排斥,因此对于像NiO、FeO、MnO等非金属体系如果不考虑+U,计算得到的能带依然可能是金属性的。
CASTEP中的LDA+U的计算,U参数的设置一般主要是针对过渡金属氧化物(Charge transfer type insulator),包含非满层f轨道的元素等,高温超导体强关联体系。
在密度泛函理论中加入一个Hubbard模型中的原子占据位(on-site)库伦排斥项,即DFT+U(或者LDA+U)方法。U值可以通过计算得到,也可以找比较可靠的文献通过参考得到。一些元素默认的U数值(实际是Ueff=U-J):
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