Effiziente linearisierte Methode des augmentierten Planwellenansatzes

Wir präsentieren eine detaillierte Analyse des APW+lo-Basissatzes für Bandstruktur-Berechnungen. Dieser Basissatz besteht aus energieunabhängigen augmentierten Planwellen (APW). Die Linearisierung wird durch lokale Orbitale eingeführt, die bei derselben Linearisierungsenergie wie die APW-Funktionen ausgewertet werden. Es wird gezeigt, dass die mit dem APW+lo-Basissatz erzielten Ergebnisse viel schneller und oft systematischer zum Endwert konvergieren. Der APW+lo ermöglicht damit eine genaue Behandlung von Systemen, die zuvor für linearisierte APW unzugänglich waren. Darüber hinaus wird gezeigt, dass APW+lo zur gleichen Gesamtenergie wie LAPW konvergiert, vorausgesetzt, die höheren Drehimpulse l werden linearisiert, entweder durch Hinzufügen zusätzlicher lokaler Orbitale oder durch Behandlung mit LAPW. Es wird veranschaulicht, dass die APW-Basisfunktionen der wahren Form der Eigenfunktionen viel näher sind als die LAPW-Basisfunktionen. Dies gilt insbesondere für Basisfunktionen, die eine starke Energieabhängigkeit innerhalb der Kugel aufweisen.