概述 此前的 QuantumATK 版本中已经实现了基于 LCAO 基组的 HSE06 杂化泛函计算。与平面波基组相比,使用 LCAO 基组可将速度提高 100 倍,从而实现高效的大规模模拟。有关基于 LCAO 基组的杂化泛函计算的速度优势以及在半导体材料和异质结构中的应用,请参见: 超快的HSE杂化泛函计算 在此基础上,最新版本(2021.06)进一步优化和改进了 HSE06-LCAO 算法,实现了HSE06-DDH方法,并扩展了 HSE06-LCAO 的应用范围: 实现了自旋极化、自旋非共线和自旋-轨道耦合计算; 实现晶格张力计算,可以用于结构优化; 默认应用于 k 点采样的 Born-von Karman 边界条件可以大大减少内存消耗; 可以在 GUI 上调节 HSE06 的屏蔽距离和精确交换作用比例系数 alpha; 实现 HSE06-NEGF 计算,可以更好的模拟能带排列图和器件的伏安特性。 最新的版本(2021.06)中又新增加了 PBE0,B3LYP,B3LYP5 等杂化泛函,可以更精确的计算电子结构,结合能和扩散势垒等。 介电依赖的杂化泛函(HSE06-DDH) 基于 LCAO 基组的介电依赖杂化泛函(HSE06-DDH),用于快速和高精度地模拟复杂半导体材料、界面,以及由具有不同带隙的多层组成栅极堆叠结构的电子特性(例如先进半导体逻辑电路的 HKMG 堆叠)。 R-2020.09 版本引入的 HSE06-LCAO 使用固定的精确交换作用比例系数(alpha=0.25),这对低带隙的材料可以给出很好的带隙;新实现的HSE06-DDH 改进了这个方法,采用与材料有关的 alpha 值,这样可以对更广泛的材料给出更好的带隙; HSE06-DDH 对精确模拟界面和栅极堆叠结构的电子态非常重要; […]