物理百科

KKR (科加林-科恩-罗斯托克)方法

2022-12-30

KKR method

简介

KKR方法也称为Green函数法,原来是根据创始者Koringa、Kohn和Rostoker,三人命名的.此法与其它能带计算法不同之处在于此法应用量子力学中的单粒子Green函数,把求解Schrodinger方程的问题化为一个等价的积分方程问题,这个方法在散射问题中常常用到. 具体地讲,单粒子Green函数G (k,r-r′)由以下方程定义

(▽2+E)G (k,r-r′)=δ(r-r′) (1)

可证积分方程

ψ(k,r)=∫G (k,r -r′)V(r′)ψ(k,r′)dr′(2)

与Schrodinger方程

[-▽2+V(r)]ψ(k,r)=Eψ(k,r)(3)

等价.G(k,r-r′)已知,于是就要求解积分方程.

在能带论的应用中,实际上是解 一个与此积分方程等价的变分问题

δΛ=0       (4)

按照通常的Ritz方法, 利用已知函数ᵠn将电子波函数展开

通过变分得到诸Cn所满足的线性代数方程组,其久期方程为

det|Λnl|=0      (8)

V(r)取为“muffin-tin”势的形式, ᵠn取为径向函数Rl(r)与球谐函数之积,最后Λlm,l′m′的形式比较复杂,久期方程表为

Ll是对数微商: ,к2=E.这个表达式的特征是由二项组成: 第一项Alm,l′m′是结构项,它除含к和k之外,仅由晶体结构决定;第二项是对角的,晶体势通过对数微商隐含于此项中,它们是“物理”的项. 根据量子力学中散射问题的讨论可证对数微商Ll与散射相移ηl之间有关系

所以久期方程成为

由此可见“muffin-tin”势的一个列阵产生的能带结构是通过散射相移而依赖于此势. 若有两个势在一个给定的能量区间内给出同样的散射相移,则在此能量区间内必定产生相同的能带结构. 这一结论对于赝势法也有实际的意义.

拓展资料