基于增广高斯基组密度泛函计算的精确 Hellmann-Feynman 力
化学物理
2023-03-30 v3 计算物理
摘要
Hellmann-Feynman（HF）定理提供了一种直接从电子密度计算力的方法，通过对电子密度使用机器学习（ML）模型，可实现大体系的高效受力计算。阻碍以原子中心基组接受 HF 方法的主要问题在于众所周知的 Pulay 力，若将其简单忽略，通常会导致力中出现高达 10 eV/Ang 以上的误差。在本工作中，我们证明若在密度泛函计算中使用适当增广的高斯基组，则可抑制 Pulay 力，并能使 HF 力计算得与采用前沿基组的解析力一样精确，从而可利用 HF 力可靠地进行几何优化与分子动力学模拟。我们的结果为使用 ML 密度与 HF 定理准确高效地模拟大体系指明了清晰路径。
引用
@article{arxiv.2207.03587,
title = {Accurate Hellmann-Feynman forces from density functional calculations with augmented Gaussian basis sets},
author = {Shivesh Pathak and Ignacio Ema López and Alex J. Lee and William P. Bricker and Rafael López Fernández and Susi Lehtola and Joshua A. Rackers},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.03587},
year = {2023}
}