物理学进展 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (5): 246-254.doi: 10.13725/j.cnki.pip.2026.05.003
所属专题: 2026年, 第46卷
陈一凡1∗,吕劲1,李鸿2
CHEN Yifan 1, LÜ Jin 1, LI Hong 2
摘要:
表面格林函数(surface Green’s function, SGF) 方法在第一性原理量子输运模拟中,针对传统平板模型的固有缺陷,提供了一种可行的解决方案。传统平板模型受限于有限尺寸效应、双面耦合干扰及费米能级漂移,在功函数、表面态及电化学界面计算中收敛缓慢且易失真。SGF 方法将半无限体系划分为有限表面区与半无限体区,后者作为无限电子库通过自能项与表面耦合,从而在开放边界条件下实现自洽计算。在密度泛函理论与线性组合原子轨道基组的框架之下,该方法通过复围道积分与高效递归算法求解格林函数,计算成本与原子层数呈线性关系,且能带收敛速度远优于平板模型。本文系统梳理了SGF 方法在金属功函数计算、半导体异质结能带排列、表面态描述及外静电场下表面化学调控等典型场景中的应用,展示了其在精度、效率与物理图像合理性的综合优势,表明SGF 方法已成为界面量子模拟的有力工具。
中图分类号: