FLEUR

El código FLEUR ^{[ 1 ]} (también Fleur o fleur ) es un paquete de software científico de código abierto para la simulación de propiedades de materiales de sólidos cristalinos, películas delgadas y superficies. Implementa la teoría del funcional de la densidad (DFT) de Kohn-Sham en términos del método de ondas planas aumentadas linealizadas de potencial completo de todos los electrones . Con esto, es una realización de una de las metodologías DFT más precisas. ^{[ 2 ]} El código tiene las características comunes de un paquete de simulación DFT moderno. En el pasado, las principales aplicaciones han sido en el campo del magnetismo, la espintrónica, los materiales cuánticos, por ejemplo en películas ultradelgadas, ^{[ 3 ]} magnetismo complejo como en espirales de espín o redes de skyrmiones magnéticos , ^{[ 4 ]} y en física relacionada con el acoplamiento espín-órbita , por ejemplo en grafeno ^{[ 5 ]} y aislantes topológicos . ^{[ 6 ]}

El modelo físico utilizado en las simulaciones de Fleur se basa en el método (F)LAPW(+LO), pero también es posible utilizar una descripción APW+lo. Los cálculos emplean la aproximación escalar-relativista para el operador de energía cinética. ^{[ 7 ] [ 8 ]} El acoplamiento espín-órbita puede incluirse opcionalmente. ^{[ 9 ]} Es posible describir estructuras magnéticas no colineales periódicas en la celda unitaria. ^{[ 10 ]} La descripción de espirales de espín con periodicidad desviada se basa en el teorema generalizado de Bloch. ^{[ 11 ]} El código ofrece soporte nativo para la descripción de estructuras periódicas tridimensionales, es decir, cristales masivos, así como estructuras periódicas bidimensionales como películas delgadas y superficies. ^{[ 12 ]} Para la descripción del funcional de intercambio - correlación se implementan diferentes parametrizaciones para la aproximación de densidad local , varias aproximaciones de gradiente generalizado , funcionales híbridos , ^{[ 13 ]} y soporte parcial para la biblioteca libXC . También es posible utilizar una descripción DFT+U. ^{[ 14 ]}

El código Fleur se puede utilizar para calcular directamente muchas propiedades diferentes de los materiales. Entre ellas se encuentran:

• La energía total ^{[ 15 ]}
• Fuerzas sobre los átomos ^{[ 16 ] [ 17 ]}
• Densidad de estados (incluidas las proyecciones sobre átomos individuales y las características de los orbitales)
• Estructuras de bandas (incluidas proyecciones sobre átomos individuales, características de los orbitales y despliegue de bandas)
• Cargas, momentos magnéticos y momentos orbitales en átomos individuales.
• momentos multipolares eléctricos y momentos dipolares magnéticos
• Parámetros de interacción de Heisenberg (mediante el teorema de la fuerza magnética o comparando diferentes estructuras magnéticas)
• Energía de anisotropía magnetocristalina (mediante el teorema de la fuerza magnética o comparando diferentes estructuras magnéticas)
• Parámetros de interacción de Dzyaloshinskii-Moriya (mediante el teorema de la fuerza magnética o comparando diferentes estructuras magnéticas)
• Relaciones de dispersión espiral de espín (mediante el teorema de la fuerza magnética o comparando diferentes estructuras magnéticas)
• espectros EELS
• espectros de dicroísmo circular magnético
• La función de trabajo para superficies

Para el cálculo de propiedades ópticas, Fleur se puede combinar con el código Spex para realizar cálculos empleando la aproximación GW a la teoría de perturbación de muchos cuerpos. ^{[ 18 ]} Junto con la biblioteca Wannier90 también es posible extraer las funciones propias de Kohn-Sham en términos de funciones de Wannier . ^{[ 19 ]}

• Lista de software de química cuántica y física del estado sólido

• El proyecto FLEUR