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Electron–phonon physics from first principles using the EPW code

npj Computational Materials 2023年第1期9卷 707-732页

作者： Hyungjun Lee Samuel Poncé Kyle Bushick Samad Hajinazar Jon Lafuente-Bartolome joshua leveillee Chao Lian Jae-Mo Lihm Francesco Macheda Hitoshi Mori Hari Paudyal Weng Hong Sio Sabyasachi Tiwari Marios Zacharias Xiao Zhang Nicola Bonini Emmanouil Kioupakis Elena R.Margine Feliciano Giustino Oden Institute for Computational Engineering and Sciences The University of Texas at AustinAustinTX 78712USA Department of Physics The University of Texas at AustinAustinTX 78712USA European Theoretical Spectroscopy Facility Institute of Condensed Matter and NanosciencesUniversitécatholique de LouvainBE-1348 Louvain-la-NeuveBelgium Department of Materials Science and Engineering University of MichiganAnn ArborMI 48109USA Department of Physics Applied Physics and AstronomyBinghamton University-SUNYBinghamtonNY 13902USA Department of Physics and Astronomy Seoul National UniversitySeoul 08826Korea Department of Physics King’s College LondonStrandLondon WC2R 2LSUK Istituto Italiano di Tecnologia Graphene LabsVia Morego 30I-16163 GenovaItaly Institute of Applied Physics and Materials Engineering University of MacaoMacaoSAR 999078P.R.China University of Rennes INSA RennesCNRSInstitut FOTON-UMR 6082F-35000 RennesFrance Department of Chemistry University at BuffaloBuffaloNY 14260USA

EPW is an open-source software for ab initio calculations of electron–phonon interactions and related materials *** code combines density functional perturbation theory and maximally localized Wannier functions to efficiently compute electron–phonon coupling matrix elements,and to perform predictive calculations of temperature-dependent properties and phonon-assisted quantum processes in bulk solids and low-dimensional ***,we report on significant developments in the code since 2016,namely:a transport module for the calculation of charge carrier mobility under electric and magnetic fields using the Boltzmann transport equation;a superconductivity module for calculations of phonon-mediated superconductors using the anisotropic multi-band Eliashberg theory;an optics module for calculations of phonon-assisted indirect transitions;a module for the calculation of small and large polarons without supercells;and a module for calculating band structure renormalization and temperature-dependent optical spectra using the special displacement *** each capability,we outline the methodology and implementation and provide example calculations.

关键词： phonon Electron solids

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