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轻原子 Kohn-Sham 方程的迭代有限元方法:面向本科生的密度泛函理论教程

原子物理 2022-08-02 v1

摘要

在本文中,我们将研究氦的密度泛函描述的有限元(FEM)解。自洽地求解,包含电子-电子排斥与交换关联效应。本项目将分为四个连续的、采用不同方法的任务:氢的数值 Hartree 势(第一节)与核势(第二节)、氢的薛定谔方程求解(第三节)以及氦的求解(第四节)。代码以 Sinajo 格式给出,其中 n0,1,2,3,4n\in{0,1,2,3,4} 对应各任务的支撑材料(代码)。每节格式在三种情况下为标准形式:以理论介绍开头,主要解释代码并以数值或图形展示主要结果。随后,我们尝试研究所提方法的收敛性与稳定性。此规则的例外见于第二节,对应一项势项的解析推导。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.00619,
  title  = {A iterative finite method approach to Kohn-Sham equations of light atoms: Density Functional Theory tutorial for undergraduate students},
  author = {Abhishek Joshi and Sinuhe Perea-Puente},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.00619},
  year   = {2022}
}