Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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O: Oberflächenphysik

O 27: Elektronische Struktur (Experiment und Theorie) (III)

O 27.2: Vortrag

Donnerstag, 25. März 1999, 11:30–11:45, S1

Konvergente Elektronenstrukturrechnung in der GW-Näherung für Halbleiteroberflächen — •A. Schindlmayr¹, L. Steinbeck², R. W. Godby², and M. Scheffler¹ — ¹Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft, Faradayweg 4–6, 14195 Berlin — ²Department of Physics, University of York, Heslington, York YO10 5DD, Großbritannien

Gegenüber der lokalen Dichtenäherung führt die GW-Näherung zu besserer Übereinstimmung mit experimentellen Bandstrukturen, da sowohl die Nichtlokalität als auch die Frequenzabhängigkeit des Selbstenergieoperators explizit Berücksichtigung finden. Die höheren Anforderungen an Rechenzeit und Speicherplatz sind wegen der notwendigen Größenbemessung der Einheitszelle aber insbesondere für Oberflächen erheblich, so daß die meisten Anwendungen auf zusätzliche Näherungen wie die Plasmon-Pol-Näherung für die abgeschirmte Wechselwirkung oder auf lokalisierte Basisfunktionen, deren Konvergenzverhalten jedoch nicht immer offensichtlich ist, zurückgreifen. Demgegenüber untersuchen wir am Beispiel der Si(100)-Oberfläche die Möglichkeit, konvergente Elektronenstrukturrechnungen mit einer Basis ebener Wellen ohne zusätzliche Näherungen durchzuführen, wie dies für Volumenhalbleiter bereits üblich ist. Zur Steigerung der Effizienz benutzen wir eine Darstellung der Operatoren im Ortsraum und in imaginärer Zeit [1], die rechnerisch aufwendige Faltungen der Fourierkomponenten überflüssig macht.
H. N. Rojas, R. W. Godby und R. J. Needs, Phys. Rev. Lett. 74, 1827 (1995).