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韩D小希

铁虫 (正式写手)

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[求助] LDA+U,为什么要加U，作用是什么？

关于LDA+U，查过说处理d或f电子时的方法，为什么要加U呢，还是没弄明白，U起的作用？
谢谢

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1楼 2012-02-22 19:56:44

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来去无风6988

木虫 (著名写手)

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专业: 凝聚态物性 II ：电子结构

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
WDD880227(金币+1): 感谢交流 2012-02-23 20:10:40
韩D小希(金币+2): ★有帮助谢谢 2012-02-24 16:10:24

我来尝试解答一下（详细请参照Hubbard 模型）：
U的物理本质：两个电子占据统一轨道需要克服库伦排斥能，导致能量增加，称为Hubbard能U。
加U是为了处理中强关联体系，例如在Mott绝缘体中，通常的能带理论不考虑电子电子相互作用，而在中强关联体系通必须考虑。但在考虑如分数量子Hall效应，以及超导现象等强关联体系时，加U也失去作用，因此DFT不能计算超导材料。
3、4问在以上能找到答案，就不废话了。
我的感觉是加U的大小是根据经验决定的，或者对于体系的认识来估计，然后通过迭代算法来优化。
加U的典型后果一般确实是使能隙变大。如考虑CoO，如果按照通常的能带理论计算，是金属，而实际上它是一种Mott绝缘体，只有通过加U才能准确算得起能带结构。