高圧固体水素における分子間相互作用と電子交換相関の役割

要約

密度汎関数理論（DFT）および密度汎関数摂動理論（DFPT）を用い、200〜450 GPaの圧力範囲における固体分子水素のC2/c、Cmca-12、P6/m、Cmca、Pbcn構造のエンタルピー・ギブス自由エネルギーを計算した。ファンデルワールス（vdW）汎関数がフォノンスペクトルおよび有限温度相安定性に大きく影響することが示された。また、高電荷勾配領域の正確な取り扱いと分子結合長の交換相関依存性が金属化圧力の計算に最大100 GPaの誤差をもたらすことが明らかになった。

メカニズム

vdW汎関数の選択がフォノンスペクトルと相安定性に影響し、交換相関による結合長の変化が金属化圧力の計算誤差（最大100 GPa）を生じさせる。