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从GW扰动理论
我们介绍了使用GW扰动理论（GW PT）的电子波（E -PH）耦合的实际计算的工作流程。此工作流程结合了BerkeleyGW，ABINIT和EPW软件包，以在GW自我水平上启用精确的E-PH计算，超出了基于密度功能理论（DFT）和密度功能 - 功能扰动理论（DFPT）的标准计算。This workflow begins with DFT and DFPT calculations ( ABINIT ) as starting point, followed by GW and GW PT calculations ( BerkeleyGW ) for the quasiparticle band structures and e -ph matrix elements on coarse electron k - and phonon q -grids, which are then interpolated to finer grids through Wannier interpolation ( EPW ) for computations of various e -ph coupling determined physical诸如各向异性Eliashberg方程的电子自我甲基元或解决方案等数量。开发了一种量规的对称性展开技术，以降低GW PT（以及DFPT）的计算成本，同时满足Wannier插值的规格一致性要求。
用epivariant神经网络的机器学习哈伯德参数
具有扩展Hubbard功能（DFT + U + V）的密度功能理论提供了一个可靠的框架，可以准确描述包含过渡金属或稀有元素的复杂材料。它是通过减轻半本地功能固有的自我相互作用误差来做到的，该误差在具有部分填充D和F电子状态的系统中特别明显。但是，在这种方法中实现准确性取决于现场U和现场v哈伯德参数的准确确定。在实践中，这些是通过半经验调整，需要先验知识或更正确地通过使用预测但昂贵的第一原理计算来获得的。在这里，我们提出了一种基于模棱两可的神经网络的机器学习模型，该模型使用原子占用矩阵作为描述符，直接捕获了手头系统的电子结构，局部化学环境和氧化状态。我们在这里以迭代性线性响应计算为单位计算的哈伯德参数的预测，如密度功能性扰动理论（DFPT）和结构放松。值得注意的是，当对跨越各种晶体结构和组成的12个材料的数据进行培训时，我们的模型分别达到了Hubbard U和V参数的平均相对误差，分别为3％和5％。通过规避计算昂贵的DFT或DFPT自洽协议，我们的模型可以显着加快用可忽略的计算开销的哈伯德参数的预测，同时接近DFPT的准确性。此外，由于其可靠性的可传递性，该模型通过高通量计算促进了加速的材料发现和设计，与各种技术应用相关。
补充材料
正文中显示的计算是使用 Quantum Espresso (QE) 第一性原理程序包 [ S1 , S2 ] 执行的。我们使用密度泛函理论 (DFT) 计算电子结构。使用专为处理表面科学问题而设计的 BEEF-vdW 交换关联函数 [ S3 ]。我们使用 A. dal Corso 的超软伪势 [ S4 , S5 ]，动能截止为 1360 eV，电子态占有率的高斯涂抹为 0.27 eV。通过以 Γ 为中心的 12 × 12 × 1 Monkhorst-Pack (MP) 网格 [ S6 ] 对布里渊区进行采样来评估电子态和电荷密度。动力学矩阵和声子微扰势使用 QE 包的 PHonon 代码中实现的密度泛函微扰理论 (DFPT) 进行评估。具体而言，动力学矩阵和微扰势是在 Γ 中心的 6 × 6 × 1 q 网格中进行评估的。我们使用电子声子 Wannier (EPW) 代码来评估电子声子 (e-ph) 矩阵元素 [S7、S8]，定义为
从头开始计算中的电气属性，两个...
1 MOE Key Laboratory for Nonequilibrium Synthesis and Modulation of Condensed Matter, School of Physics, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, China 2 State Key Laboratory of Surface Physics and Department of Physics, Fudan University, Shanghai 200433, China 3 Key Laboratory of Computational Physical Sciences (Ministry of Education), Institute of Computational Physical Sciences, State Key Laboratory of Surface物理和物理系，福丹大学，上海，200433年，中国4物理学系和纳米科学与工程研究所，阿肯色大学，阿肯色大学，阿肯色州72701，美国5大学，美国5级大学，巴黎大学 - 萨克莱大学，中心，中心zjjiang@xjtu.edu.cn†charles.paillard@centralesupelec.fr Electro-Optic（EO）效应效果将光学常数的变化与低频电场有关。多亏了密度功能扰动理论的出现（DFPT），现在可以以AB-Initio方式计算大量三维（3D）材料的EO特性。然而，在大多数密度功能理论中使用周期性边界条件施加了使用大量真空包围的平板模拟二维（2D）材料。从此类计算中预测的EO系数（即使不正确）可能会严重偏离2D材料的实际EO特性。目前的工作讨论了问题，并介绍了恢复关系，从而恢复了真正的EO属性。I.简介