Aller au contenu principal
Accès ouvert déclaré 2024 article

Temperature-transferable tight-binding model using a hybrid-orbital basis

2Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
1Institutions déclarées
1Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : de. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Finite-temperature calculations are relevant for rationalizing material properties, yet they are computationally expensive because large system sizes or long simulation times are typically required. Circumventing the need for performing many explicit first-principles calculations, tight-binding and machine-learning models for the electronic structure emerged as promising alternatives, but transferability of such methods to elevated temperatures in a data-efficient way remains a great challenge. In this work, we suggest a tight-binding model for efficient and accurate calculations of temperature-dependent properties of semiconductors. Our approach utilizes physics-informed modeling of the electronic structure in the form of hybrid-orbital basis functions and numerically integrating atomic orbitals for the distance dependence of matrix elements. We show that these design choices lead to a tight-binding model with a minimal amount of parameters that are straightforwardly optimized using density functional theory or alternative electronic-structure methods. The temperature transferability of our model is tested by applying it to existing molecular-dynamics trajectories without explicitly fitting temperature-dependent data and comparison with density functional theory. We utilize it together with machine-learning molecular dynamics and hybrid density functional theory for the prototypical semiconductor gallium arsenide. We find that including the effects of thermal expansion on the onsite terms of the tight-binding model is important in order to accurately describe electronic properties at elevated temperatures in comparison with experiment.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Temperature-transferable tight-binding model using a hybrid-orbital basis
Date Crossref
01/04/2024
Éditeur
AIP Publishing
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Machine Learning in Materials ScienceAdvanced Chemical Physics Studies2D Materials and Applications

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.