Hochordentliche und adaptive Berechnungen der optischen Leitfähigkeit unter Verwendung von Wannier-Interpolation

Wir präsentieren einen automatischen, hochgenauen und adaptiven Algorithmus zur Integration der Brillouin-Zone für die Berechnung der optischen Leitfähigkeit mit einem nicht-null, aber kleinen Verbreiterungsfaktor, wobei der Fokus auf dem Fall liegt, in dem ein Hamiltonoperator in einem heruntergefalteten Modell effizient unter Verwendung von Wannier-Interpolation ausgewertet werden kann. Der Algorithmus nutzt iterierte adaptive Integration, um die Lokalisierung der Transportverteilung nahe den Energie- und Energieunterschieds-Isoflächen auszunutzen, was polyl logarithmische Rechenkomplexität in Bezug auf ergibt. Um die Methode zu demonstrieren, berechnen wir die AC-optische Leitfähigkeit eines Drei-Banden-Tight-Binding-Modells und können die Drude- und Interbandspitzen mit Verbreiterung im sub-meV-Bereich auf mehrere Ziffern genau auflösen. Unser Algorithmus automatisiert die Konvergenztests auf eine vom Benutzer festgelegte Fehlergrenze und bietet ein wichtiges Werkzeug in Black-Box-First-Principles-Berechnungen von elektrischen Transportphänomenen und anderen Antwortfunktionen.