GreenALM

GreenALM (Green's functions based Alloy Modeling) ist ein Software-Toolkit, das auf einen Dichtefunktionaltheorie-Ansatz verwendet, der auf Green‘schen Funktionen basiert. Es ist besonders effizient und vielseitig für die Berechnung von chemisch und magnetisch komplexen Legierungen, einschließlich Mischkristallen und paramagnetischer Systeme. Darüber hinaus bietet GreenALM einen Arbeitsablauf für die Berechnung der Thermodynamik von Legierungen.

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GreenALM-Handbuch

 

Spezielle Funktionen (bereits implementiert und oder in Entwicklung):

  • Coherent Potential Approximation (CPA) für Mischkristalle: Die CPA [Soven1967, Gyorffy1972, Ruban2008] behandelt Mehrkomponenten-Legierungen auf einer Mean-Field-Basis, was Berechnungen von substitutionellen Mischkristallen sogar auf einem einfachen PC ermöglicht.

  • DLM-Methode (Disordered Local Moments) für Paramagnetismus: Die DLM-Methode [Cyrot1970, Gyorffy1972] ist ein Weg zur Berechnung echter paramagnetischer Systeme, d.h. Systeme mit nicht verschwindenden lokalen magnetischen Momenten, die sich makroskopisch ausmitteln.

  • Behandlung von longitudinalen Spinfluktuationen für Systeme mit itinerantem Magnetismus [Ruban2007]

  • Formalismus der „Locally  Sellf-Consistent Green‘s Functions“ (LSGF) für atomare Nahordnung und ausgedehnte Defekte: Der LSGF-Formalismus [Abrikosov1997, Peil2012] ist eine Verallgemeinerung der CPA, die in der Lage ist, Gitterfehler und atomare Nahordnung in Mischkristallen zu behandeln. In diesem Formalismus wird eine (große) Superzelle mit dem Konzept realer Atome mit lokalen Wechselwirkungszonen behandelt, die in ein effektives Medium eingebettet sind. Dieser Formalismus ist für große Superzellen rechnerisch sehr effizient, da die Rechenzeit linear mit der Anzahl der Atome skaliert, und ermöglicht somit die Behandlung viel größerer Zellen im Vergleich zu herkömmlichen DFT-Methoden.

  • Screened Generalized Perturbation Method (SGPM) für die direkte Berechnung der effektiven Cluster-Wechselwirkungen in Legierungen: Die SGPM-Methode [Ruban2002, Ruban2002a, Ruban2004, Ruban2008] ermöglicht die direkte Berechnung von effektiven Cluster-Wechselwirkungen (Englisch: Effective Cluster Interactions = ECIs) mithilfe elektronischer Strukturberechnungen basierend auf Green’schen Funktionen. Die ECIs können direkt verwendet werden, um temperaturabhängige Phasendiagramme und Ordnungsphänomene über einen Monte-Carlo-Ansatz zu berechnen.

 

 

Das erste Psi-k GreenALM Hands-on Tutorial fand vom 11. bis 14. Oktober 2021 statt. Auf der Veranstaltungshomepage finden Sie alle Präsentationen. Mit diesen Informationen können Sie sich einen besseren Überblick über die Software GreenAlm verschaffen.

 

Kontakt: greenalm(at)mcl.at

 

 

Literaturnachweis:

Abrikosov1997: I. Abrikosov, S. Simak, and B. Johansson, Phys. Rev. B 56 (1997) 9319, https://doi.org/10.1103/PhysRevB.56.9319

Cyrot1970: M. Cyrot, Phys. Rev. Lett. 25 (1970) 871, https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.25.871

Gyorffy1972: B. L. Gyorffy Phys. Rev. B 5 (1972) 2382, https://doi.org/10.1103/PhysRevB.5.2382

Gyorffy1985: B. L. Gyorffy, A. J. Pindor, J. Staunton, G. M. Stocks, and H. Winter, J. Phys. F 15 (1985) 1337, https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0305-4608/15/6/018

Peil2012: O. E. Peil, A. V. Ruban, and B. Johansson, Phys. Rev. B 85 (2012) 65140, https://doi.org/10.1103/PhysRevB.85.165140

Ruban2002: A. V. Ruban and H. L. Skriver, Phys. Rev. B 66 (2002) 024201, https://doi.org/10.1103/PhysRevB.66.024201

Ruban2002a: A. V. Ruban, S. I. Simak, P. A. Korzhavyi, and H. L. Skriver, Phys. Rev. B 66 (2002) 024202, https://doi.org/10.1103/PhysRevB.66.024202

Ruban2004: A. V. Ruban, S. Shallcross, S. I. Simak, and H. L. Skriver, Phys. Rev. B 70, 125115 (2004), https://doi.org/10.1103/PhysRevB.70.125115

Ruban2007: A. V. Ruban, S. Khmelevskyi, P. Mohn, and B. Johansson, Phys. Rev. B 7 (2007) 54402, https://doi.org/10.1103/PhysRevB.75.054402

Ruban2008: A. V. Ruban and I. A. Abrikosov, Rep. Prog. Phys. 71 (2008) 046501, https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0034-4885/71/4/046501

Soven1967: P. Soven, Phys. Rev. 156 (1967) 809, https://doi.org/10.1103/PhysRev.156.809