基于多体平面波辅助场量子蒙特卡洛计算的固体第一性原理电子密度
材料科学
2021-02-24 v2
摘要
我们给出了若干固体材料（包括Si、NaCl和Cu）中电子密度的精确多体结果。这些结果使用第一性原理辅助场量子蒙特卡洛（AFQMC）方法获得，该方法在平面波基组下工作，采用守恒模、多投影子赝势。AFQMC已被证明是一种优异的多体总能量方法。计算基态能量以外的可观测量和相关函数需要反向传播，本文讨论其在平面波基组AFQMC框架中的适配与实现。这一进展使我们能够计算相关函数、电子密度和原子间力，为固体中的几何优化和热力学性质计算铺平道路。有限超晶胞尺寸效应在多体框架中比在独立电子计算中更为微妙。我们分析了电子密度的收敛性，并获得了热力学极限的最佳估计。若干典型密度泛函的密度以我们的近精确结果为基准进行基准测试。我们所获得的电子密度也可用于帮助构建改进的密度泛函。
引用
@article{arxiv.2011.08335,
title = {Ab initio electronic density in solids by many-body plane-wave auxiliary-field quantum Monte Carlo calculations},
author = {Siyuan Chen and Mario Motta and Fengjie Ma and Shiwei Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.08335},
year = {2021}
}
备注
14 pages, 13 figures