学术活动

报告内容：

Kurt Stokbro教授将针对电子材料与器件模拟方面的最新进展做一个综述，并在界面、自旋系统和电声耦合的模拟计算方面给一些应用实例。

电子-声子耦合可以通过有限差分方法来计算。这一耦合作用可以用于计算周期结构系统中形变势和[电子]迁移率；就包括MoS2和石墨烯的二维系统以及包括硅纳米线的一维系统，将给出计算仅由声子影响带来的电子迁移率的实例。针对器件系统，还可以借助该耦合作用来非弹性[电]流和非弹性隧穿谱(IETS)；将对分子结、纳米管、硅异质结给出实例。

对自旋电子学和拓扑绝缘体的模拟，需要块体和器件系统中的非共线自旋的计算。[我们提出的]一种新的混合算法保证了很好的收敛性，其中自旋轨道耦合的引入通过全相对论赝势来完成。在Bi2Se3拓扑绝缘体的电子输运的模拟中将演示该方法。我们通过对该系统的量子输运计算，证实了称为Edelstein效应的实验观测结果。我们还模拟了Fe-MgO-Fe界面情形，计算了其中的隧道磁阻（TMR）和自旋转移矩(spin transfer torque)。由于后者强烈依赖于k点的取样，我们采用了一种自适应k点积分方案改进了计算收敛特性。

界面的模拟计算也可以不用切片(slab)近似，而用对两个半无限晶体的完全表述。为了找到界面的优化结构，我们开发了一种界面构建系统，它可以帮助我们确定具有最小内应力的双半无限晶体的通用超胞，从而可利用刚体约束条件实现结构弛豫，这样可以使得在界面内和垂直于界面方向的内应力同时达到最小。该方法将针对Ag-Si界面的Schottky势垒的计算予以演示。

【参考】

1.       quantumwise.com/publications/quantumwise-news/item/908

2.       T. Gunst, M. Brandbyge, T. Markussen, K. Stokbro, SISPAD 2015

3.       Chang, Po-Hao, Troels Markussen, Søren Smidstrup, Kurt Stokbro, and Branislav K. Nikolić. "Nonequilibrium spin density around surfaces of current-carrying topological insulator thin film: A first-principles quantum transport study." arXiv preprint arXiv:1503.08046 (2015).

Kurt Stokbro 简介：

Kurt Stokbro是丹麦QuantumWise公司（主要从事微观量子系统和纳米器件模拟软件平台系统的开发，产品如VNL-ATK）的创建者，现任该公司CEO。他于1994年获得丹麦技术大学（DTU）理论物理博士学位，并在1995-2003年在DTU任副教授。再次期间，他的研究团队在丹麦科技委的资助下研究开发了QuantumWise产品的底层数值方法。他与Thomas Magnussen在2003年开始创建Atomistix A/S公司，而他本人则创建了Atomistix Inc.公司，并在硅谷建了分部。2007年，他们离开Atomistix A/S公司（由投资者接管），在2009年创建了不依赖于投资资本的QuantumWise A/S公司。2009年，Kurt Stokbro被哥本哈根大学聘为荣誉教授。