GW近似
GW近似用於計算多體系統中的自能。利用Green函數G與含屏蔽的相互作用W對體系自能做展開:
GW近似就是截取該展開式的首項:
或者說,利用W的Taylor級數對自能進行展開,GW近似保存了W的最低階項。
如果把含屏蔽效應的相互作用W替換為純Coulomb相互作用可以得到一般的自能展開式,這樣就是Hartree-Fock交換勢,這在涉及多體問題的教材中多有涉及。所以,不嚴格的說,GW近似描述了一類含屏蔽作用的Hartree-Fock自能。
在固態系統中,含W的展開式比只含純Coulomb相互作用的體系展開式收斂要快。這是由於媒質的屏蔽作用削弱了Coulomb相互作用,例如,如果把電子放在介質中,由於介質中其他電子的極化,介質中其他點所感受的作用要比純電子的Coulomb相互作用要小,所以,W和純Coulomb相互作用比是一個小量,以W展開的級數收斂應當更快。
支持GW近似的計算軟件
- ABINIT - 平面波贗勢方法
- FHI-aims (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) - NAO(numerical atom-centered orbital)方法
- NanoGW - 實空間波函數,蘭佐斯算法
- Spex -
- SaX - 平面波贗勢方法
- WEST (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館) - 平面波贗勢方法,無需對虛軌道求和
- YAMOB - 平面波贗勢方法
參考文獻
- L. Hedin, Phys. Rev. 139, A796 (1965).
- W.G. Aulbur, L. Jönsson and J.W. Wilkins, Solid State Physics 54, 1 (2000) full version in postscript (7,3MB) (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館).
- F. Aryasetiawan, O. Gunnarsson, arXiv:cond-mat/9712013v1.
- C. Friedrich and A. Schindlmayr, Many-body perturbation theory: The GW Approximation [1] (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)
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