Heyd-Scuseria-Ernzerhof密度泛函参数空间分析
材料科学
2025-10-07 v1
摘要
Heyd-Scuseria-Ernzerhof (HSE) 密度泛函因其能够提高标准半局域泛函（如 Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE)）的精度而广受欢迎，特别是在半导体带隙方面。与杂化泛函相比，它们还具有较低的计算成本，这是因为Fock交换计算被限制在较小的电子间距离内。这些泛函由Fock交换的整体比例和交换屏蔽的长度尺度定义。我们系统地考察了这个双参数空间，以评估杂化屏蔽交换 (sX) 泛函的性能，并确定在提高精度和缩短屏蔽长度（这可以进一步降低计算成本）之间的平衡。三个参数选择被证明是有用的：“sX-PBE”是基于局域密度近似 (LDA) 的 sX-LDA 屏蔽交换密度泛函的近似；“HSE12”在所有测试中最小化整体误差；“HSE12s”是一种范围最小化的泛函，它匹配现有 HSE06 参数化的整体精度，但将Fock交换长度尺度减半。对参数空间上误差趋势的分析为未来密度泛函的改进提供了有用的指导。
引用
@article{arxiv.1205.4999,
title = {Analysis of the Heyd-Scuseria-Ernzerhof density functional parameter space},
author = {Jonathan E. Moussa and Peter A. Schultz and James R. Chelikowsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:1205.4999},
year = {2025}
}
备注
11 pages, 7 figures, accepted to the Journal of Chemical Physics