Отдел квантовой физики и химии (ОКФХ)

Развитие методологии расчета электронной структуры и свойств материалов. Сначала выполняется расчет периодической структуры "идеального" кристалла с использованием полулокальных ГРПП c "промежуточным" (т.е. между большим и малым) остовом (англ. "medium-core GRPPs") для тяжелых атомов, затем генерируется "подстроенный-под-соединение" потенциал внедрения, ПСПВ ("compound-tunable embedding potential" или англ. "CTEP", см. ниже) для выбранного фрагмента кристалла. Метод ПСПВ c очень высокой точностью описывает действие окружения на данный фрагмент, так что электронная структура самого фрагмента кристалла также воспроизводится соответствующим образом. И наконец, выполняется двухкомпонентный расчет фрагмента кристалла ("кластерный расчет") с использованием ПСПВ, прецизионных версий ГРПП для тяжелых атомов и достаточно полных атомных базисов. По сравнению с методами расширенной ячейки, в рамках кластерного расчета с ПСПВ относительно просто рассматриваются и точечные дефекты (включающие вакансии, актиноиды, лантаноиды и тяжелые переходные металлы), причем с точностью, недостижимой для методов расчета с периодическими граничными условиями (см. статью [Maltsev et al., Sci.Rep.(2025)]). С ошибками менее 0.1 эВ для валентных энергий (в перспективе ~0.01 эВ - это точность методов ГРПП и ПСПВ) в таких расчетах можно учитывать локальное нарушение симметрии кристалла; релятивистские эффекты (включая брейтовские и квантовоэлектродинамические); межэлектронную корреляцию в рамках теории волновой функции; корректно рассматривать заряженные фрагменты кристалла, в том числе включающие атомы с незаполненными, локализованными в остовной области оболочками; локализованные (нелинейные) квантовые процессы и т.д.