JPCM编辑优选：华中科技大学薛堪豪、缪向水团队发表平面波赝势方法长篇综述
文章介绍
通讯作者：
- 薛堪豪，华中科技大学集成电路学院
研究背景：
固体能带结构的计算已经经历了一个世纪的发展，各种新概念和新方法层出不穷。现有固体物理或半导体物理教科书对于能带结构计算的讲述，往往与实际科研的需求并不匹配。例如，教科书上往往以原胞法、缀加平面波法、正交化平面波法、赝势方法为主，但实际计算软件往往采用密度泛函理论搭配赝势进行计算。初学者往往并不知晓，密度泛函理论与缀加平面波基组其实是为了解决不同层面的问题而提出的。另外，教科书上的赝势侧重于解释为什么固体中的价电子比预想的更加自由和离域化，但实际计算往往牵涉具体的Troullier-Martins赝势、超软赝势、PAW方法以及ONCV赝势等。如何架设固体物理教科书与实际科研中能带计算之间的桥梁，以及从固体物理的基础知识出发编写实际可用的代码，是本论文的写作背景和宗旨。
研究内容：
以往的综述论文中，有Jones对密度泛函理论的综述等，以及一些针对赝势方法的综述，但尚缺少平面波赝势方法的全面综述，尤其是针对初学者友好的综述。本论文以本科生为受众，在该方面做出了积极的尝试。
论文第一作者为华中科技大学集成电路学院博士生杨晟鑫，通讯作者为华中科技大学集成电路学院薛堪豪教授。
作者介绍
薛堪豪 教授
华中科技大学
- 薛堪豪，华中科技大学集成电路学院教授，国家级青年人才。本科与硕士分别毕业于清华大学电子工程系与清华大学微电子学研究所，荣获 2007 年清华大学优秀硕士毕业生。2007 年 8 月至 2010 年 5 月于美国科罗拉多大学珂泉分校攻读博士学位，获科罗拉多大学 2010 年优秀毕业生。先后在美国和法国从事博士后研究工作，2015 年 6 月回国。在《Physical Review Letters》等国际期刊上发表论文 150 余篇，其中一作、通讯（含共同通讯）发表 80 余篇，入选爱思唯尔全球前2%顶尖科学家榜单。主持国家重点研发计划课题1项、国家自然科学基金项目3项，以及高德红外、华为等工业界横向项目。2018 年提出的基于密度泛函的能带计算方法 shell DFT-1/2 已被 Synopsys（新思科技）公司在其 QuantumATK 模拟软件中采用。该算法主要解决密度泛函计算半导体带隙不准确的问题，推广了 DFT-1/2 方法，使其对共价半导体也有良好的效果。2023年提出了铪基铁电成因的七配位理论，2024年提出了基于配位数的无机铁电体分类方法。
期刊介绍
- 2024年影响因子：2.6 Citescore: 4.6
- Journal of Physics: Condensed Matter (JPCM)为读者提供凝聚态物理、软物质、纳米科学和生物物理各领域的最新研究成果。JPCM发表实验/理论分析和模拟研究，读者可以获取涉及下列领域的专题综述、快报和特刊：表面、界面和原子尺度的科学，液体、软物质和生物物理，纳米材料和纳米电子，固体结构的晶格动力，电子结构，超导体和金属、半导体，电介质和铁电，以及磁学与磁性材料。