一种用于获取从头算原子间势的从模展开方法
材料科学
2014-08-06 v1
摘要
我们在此提出一种新方法，将基于第一性原理计算的晶体能量作为原子位移的函数进行泰勒级数展开。我们扩大现有位移空间的维数，并构造新变量（即从模），这些变量像空间群的不可约表示一样变换，并满足自由空间的均匀性。随后可以应用标准群论技术先验地推导出非零展开系数。在给定阶数下，平移群可用于收缩乘积并消除非线性独立的项，从而得到最终的从模乘积集合。虽然展开系数可以通过多种方式计算，但我们证明了有限差分法在四阶以内是有效的。我们在强非谐系统 PbTe 中展示了该方法的威力。计算了八面体内高达四阶的所有非谐项。适当的酉变换表明，绝大多数非谐性可仅归因于两项，这意味着实现声子相互作用的最小模型是可行的。直接生成多项式势的能力将使得在以往无法企及的空间和时间尺度上进行精确模拟成为可能。
引用
@article{arxiv.1401.2450,
title = {A slave mode expansion for obtaining ab-initio interatomic potentials},
author = {Xinyuan Ai and Yue Chen and Chris A. Marianetti},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.2450},
year = {2014}
}