Efficient and Reliable Strategy for Identifying Muon Sites Based on the Double Adiabatic Approximation
Source abstract
Abstract
We revise the simple and yet powerful approach of the Double Adiabatic Approximation (DAA) to study positive muon embedding sites in condensed matter. This method introduces a tractable and reasonably accurate description of the quantum nature of the muon in Density Functional Theory (DFT) simulations aiming at identifying muon sites. Moreover, this approach overcomes the limitations of the harmonic approximation in terms of both computational efforts and accuracy. Notably, it also improves treatment of muon diffusion. We use the DAA and Nudged Elastic Band calculations to determine the muon sites and the activation energies between equivalent sites in MnSi and copper. In metallic Cu, the proposed phonon-assisted mechanism for the low-temperature muon diffusion in the lattice is confirmed.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Muon and positron interactions and applications · Superconductivity in MgB2 and Alloys · Rare-earth and actinide compounds
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra, Parco Area delle Scienze 7/A, I-43124 Parma, Italy
Funding
Ministero dell'Istruzione, dell'Università e della Ricerca
References (66)
Show source-provided references
1. Yaouanc A. · 2011
2. Clayden N. J. · Phys. Scr. · 2013 · 88 · 1
3. Percival P. W. · Chem. Phys. Lett. · 1995 · 245 · 9010.1016/0009-2614(95)00951-Y ↗
4. Van de Walle C. G. · Phys. Rev. B · 1989 · 39 · 1079110.1103/PhysRevB.39.10791 ↗
5. Van de Walle C. G. · Phys. Rev. Lett. · 1990 · 64 · 66910.1103/PhysRevLett.64.669 ↗
6. Bernardini F. · Phys. Rev. B · 2013 · 87 · 1
7. Möller J. S. · Phys. Scr. · 2013 · 88 · 1
8. Möller J. S. · Phys. Rev. B · 2013 · 87 · 1
9. Blundell S. J. · Phys. Rev. B · 2013 · 88 · 1
10. Prando G. · Phys. Rev. B · 2013 · 87 · 1
11. Disseler S. M. · Phys. Rev. B · 2014 · 89 · 1
12. Mantz Y. A. · J. Phys. Chem. C · 2010 · 114 · 801410.1021/jp810601j ↗
13. Foronda F. R. · Phys. Rev. Lett. · 2015 · 114 · 1
14. Levine Z. H. · Phys. Rev. Lett. · 1989 · 63 · 171910.1103/PhysRevLett.63.1719 ↗
15. Gonze X. · Phys. Rev. B · 1997 · 55 · 1035510.1103/PhysRevB.55.10355 ↗
16. Anisimov V. I. · Phys. Rev. B · 1991 · 44 · 94310.1103/PhysRevB.44.943 ↗
17. Petukhov A. G. · Phys. Rev. B · 2003 · 67 · 1
18. Ortenzi L. · Phys. Rev. B · 2012 · 86 · 1
19. Miyake T. · Phys. Rev. Lett. · 1998 · 81 · 187310.1103/PhysRevLett.81.1873 ↗
20. Valladares R. · Chem. Phys. Lett. · 1995 · 242 · 110.1016/0009-2614(95)00771-U ↗
21. Kerridge A. · J. Phys.: Condens. Matter · 2004 · 16 · 8743
22. Gidopoulos N. I. · Philos. Trans. R. Soc. A · 2014 · 372 · 1
23. Soudackov A. V. · Chem. Phys. Lett. · 1999 · 299 · 50310.1016/S0009-2614(98)01347-5 ↗
24. Pak M. V. · Phys. Rev. Lett. · 2004 · 92 · 1
25. Webb S. P. · J. Chem. Phys. · 2002 · 117 · 410610.1063/1.1494980 ↗
26. Tachikawa M. · Chem. Phys. Lett. · 1998 · 290 · 43710.1016/S0009-2614(98)00519-3 ↗
27. Nakai H. · Int. J. Quantum Chem. · 2007 · 107 · 284910.1002/qua.21379 ↗
28. González S. A. · Int. J. Quantum Chem. · 2008 · 108 · 174210.1002/qua.21584 ↗
29. Posada E. · J. Phys. Chem. A · 2014 · 118 · 949110.1021/jp501289s ↗
30. Porter A. R. · Phys. Rev. B · 1999 · 60 · 1353410.1103/PhysRevB.60.13534 ↗
31. Baroni S. · Rev. Mod. Phys. · 2001 · 73 · 51510.1103/RevModPhys.73.515 ↗
32. Erba A. · J. Chem. Phys. · 2009 · 130 · 1
33. Powell A. S. · J. Phys. Chem. C · 2009 · 113 · 2075810.1021/jp9091249 ↗
34. Gil J. M. · Phys. Rev. B · 1999 · 59 · 191210.1103/PhysRevB.59.1912 ↗
35. Kadono R. · Phys. Rev. B · 1989 · 39 · 2310.1103/PhysRevB.39.23 ↗
36. Luke G. M. · Phys. Rev. B · 1991 · 43 · 328410.1103/PhysRevB.43.3284 ↗
37. Storchak V. G. · Rev. Mod. Phys. · 1998 · 70 · 92910.1103/RevModPhys.70.929 ↗
38. Kiefl R. F. · Phys. Rev. Lett. · 1989 · 62 · 79210.1103/PhysRevLett.62.792 ↗
39. Klein, P. N.; Rao, S.; Raucht, M.; Subramanian, S.Faster Shortest-Path Algorithms for Planar Graphs.STOC'94 ACM Symposium on Theory of Computing,Montreal, QC, Canada,May 23–25, 1994,ACM:New York, 1994, 27–37.10.1145/195058.195092 ↗
40. Franke R. · Math. Comp. · 1982 · 38 · 181
41. Renka R. J. · ACM Trans. Math. Softw. · 1988 · 14 · 15110.1145/45054.214374 ↗
42. Burkardt, J.Home Page.http://people.sc.fsu.edu/~jburkardt/(accessed Jan. 26, 2015) .
43. Giannozzi P. · J. Phys.: Condens. Matter · 2009 · 21 · 1
44. Garrity K. F. · Comput. Mater. Sci. · 2014 · 81 · 44610.1016/j.commatsci.2013.08.053 ↗
45. Perdew J. P. · Phys. Rev. Lett. · 1996 · 77 · 386510.1103/PhysRevLett.77.3865 ↗
46. Weinan E. · Phys. Rev. B · 2002 · 66 · 1
47. Henkelman G. · J. Chem. Phys. · 1999 · 111 · 701010.1063/1.480097 ↗
48. Amato A. · Phys. Rev. B · 2014 · 89 · 1
49. Monkhorst H. J. · Phys. Rev. B · 1976 · 13 · 518810.1103/PhysRevB.13.5188 ↗
50. Baldereschi A. · Phys. Rev. B · 1973 · 7 · 521210.1103/PhysRevB.7.5212 ↗
51. Schilling H. · J. Phys. F · 1982 · 12 · 87510.1088/0305-4608/12/5/007 ↗
52. Camani M. · Phys. Rev. Lett. · 1977 · 39 · 83610.1103/PhysRevLett.39.836 ↗
53. Clawson C. W. · Phys. Rev. Lett. · 1983 · 51 · 11410.1103/PhysRevLett.51.114 ↗
54. Hartmann O. · Hyperfine Interact. · 1981 · 8 · 53310.1007/BF01037523 ↗
55. Flynn C. P. · Phys. Rev. B · 1971 · 3 · 281910.1103/PhysRevB.3.2819 ↗
56. Flynn C. P. · Phys. Rev. B · 1970 · 1 · 396610.1103/PhysRevB.1.3966 ↗
57. Teichler H. · Phys. Lett. A · 1977 · 64 · 7810.1016/0375-9601(77)90533-3 ↗
58. Teichler H. · Hyperfine Interact. · 1979 · 6 · 25110.1007/BF01028802 ↗
59. Teichler H. · Phys. Lett. A · 1978 · 67 · 31310.1016/0375-9601(78)90315-8 ↗
60. Hirata S. · J. Phys. Chem. A · 2009 · 113 · 1246110.1021/jp903375d ↗
61. Varandas A. · Chem. Phys. · 2000 · 259 · 17310.1016/S0301-0104(00)00202-0 ↗
62. Sutcliffe B. T. · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2005 · 7 · 366410.1039/b509723c ↗
63. Takahashi S. · J. Chem. Phys. · 2006 · 124 · 1
64. Romanowski Z. · Mol. Phys. · 2011 · 109 · 267910.1080/00268976.2011.631055 ↗
65. Janecek S. · Comput. Phys. Commun. · 2008 · 178 · 83510.1016/j.cpc.2008.01.035 ↗
66. De Renzi, R.Home Page.http://www.fis.unipr.it/home/roberto.derenzi/dispense/pmwiki.php?n=MuSR.MuonSite(accessed Jan. 26, 2015) .