Predicting band gaps and band-edge positions of oxide perovskites using density functional theory and machine learning

密度泛函理论 带隙 混合功能 局部密度近似 电子能带结构 半金属 准粒子 电子结构 准费米能级 凝聚态物理 物理 材料科学 统计物理学 量子力学 超导电性
作者
Wei Li,Zigeng Wang,Xia Xiao,Zhiqiang Zhang,Anderson Janotti,Sanguthevar Rajasekaran,Bharat Medasani
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:106 (15) 被引量:14
标识
DOI:10.1103/physrevb.106.155156
摘要

Density functional theory (DFT) within the local or semilocal density approximations, i.e., the local density approximation (LDA) or generalized gradient approximation (GGA), has become a workhorse in the electronic structure theory of solids, being extremely fast and reliable for energetics and structural properties, yet remaining highly inaccurate for predicting band gaps of semiconductors and insulators. The accurate prediction of band gaps using first-principles methods is time consuming, requiring hybrid functionals, quasiparticle GW, or quantum Monte Carlo methods. Efficiently correcting DFT-LDA/GGA band gaps and unveiling the main chemical and structural factors involved in this correction is desirable for discovering novel materials in high-throughput calculations. In this direction, we use DFT and machine learning techniques to correct band gaps and band-edge positions of a representative subset of $AB{\mathrm{O}}_{3}$ perovskite oxides. Relying on the results of HSE06 hybrid functional calculations as target values of band gaps, we find a systematic band-gap correction of $\ensuremath{\sim}1.5$ eV for this class of materials, where $\ensuremath{\sim}1$ eV comes from downward shifting the valence band and $\ensuremath{\sim}0.5$ eV from uplifting the conduction band. The main chemical and structural factors determining the band-gap correction are determined through a feature selection procedure.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
在水一方应助222采纳,获得10
1秒前
Sunsets完成签到 ,获得积分10
1秒前
科研汪发布了新的文献求助10
1秒前
qiuyang完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
Angela完成签到,获得积分10
4秒前
归海亦云完成签到,获得积分20
5秒前
CodeCraft应助qiuyang采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
晓宇的老公完成签到,获得积分10
7秒前
小鞋完成签到,获得积分10
7秒前
Yy完成签到 ,获得积分10
7秒前
勤奋的冰淇淋完成签到,获得积分10
7秒前
Rose_Yang完成签到 ,获得积分10
8秒前
卓涵柏完成签到,获得积分10
8秒前
完美世界应助文青采纳,获得10
8秒前
嘻嘻嘻完成签到,获得积分20
8秒前
讲究海明威完成签到,获得积分10
9秒前
爆米花应助小黑爱搞科研采纳,获得10
10秒前
好运6连完成签到 ,获得积分10
10秒前
精明一寡发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
嘻嘻嘻发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
徐小徐发布了新的文献求助10
13秒前
斯文的小旋风应助浩浩浩采纳,获得20
14秒前
传奇3应助浪里白条采纳,获得10
14秒前
16秒前
17秒前
17秒前
18秒前
满意非笑完成签到,获得积分20
18秒前
怀想天空完成签到,获得积分20
19秒前
邹鹏完成签到,获得积分10
19秒前
所所应助笑笑采纳,获得10
19秒前
Luisa完成签到,获得积分10
20秒前
amanda完成签到 ,获得积分20
20秒前
木夕发布了新的文献求助10
20秒前
James发布了新的文献求助10
21秒前
高分求助中
The Oxford Encyclopedia of the History of Modern Psychology 1500
Parametric Random Vibration 800
Happiness in the Nordic World 500
城市流域产汇流机理及其驱动要素研究—以北京市为例 500
Drug distribution in mammals 500
Building Quantum Computers 458
Single Element Semiconductors: Properties and Devices 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3858002
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3400382
关于积分的说明 10618547
捐赠科研通 3123003
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1721673
邀请新用户注册赠送积分活动 829262
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 778086