基于元广义梯度近似的介电相关混合函数

摘要 半局部密度泛函如Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) 泛函在很大程度上低估了实验带隙。混合泛函通过将部分福克交换混入半局部交换来解决这一带隙问题。最佳混合参数取决于特定材料，可以被识别为逆介电常数（介电相关混合泛函，DDH）。在这里，我们显示使用r2SCAN元GGA泛函获得的介电常数比使用半局部PBE泛函获得的介电常数显著更准确。我们提出了DD-r2SCANH泛函，这是一种基于r2SCAN的介电相关混合泛函。DD-r2SCANH在预测带隙和其他电子结构性质方面能够超越标准的基于PBE的DDH。特别是在窄带隙半导体如Ge和InAs中，取得了显著的改进，在这些材料中，PBE错误预测成金属相，而r2SCAN则打开了带隙。