ATLAS：无轨道密度泛函理论的实空间有限差分实现
计算物理
2016-02-17 v2 材料科学
量子物理
摘要
无轨道密度泛函理论（OF-DFT）是一种有前景的大尺度量子力学模拟方法，因为它在精度和计算代价之间提供了良好平衡。其在大规模模拟中的适用性得益于动能泛函和局域赝势的构建进展。然而，OF-DFT 的广泛采用需要进一步提高其效率并具备稳健实现的软件。本文开发了用于周期系统 OF-DFT 数值求解的实空间有限差分方法。引入了一种强大的能量最小化格式来替代传统的自洽方法求解 Euler--Lagrange 方程。我们的方法结合了实空间有限差分方法和直接的能量最小化格式进行 OF-DFT 计算。该方法被编入 ATLAS 软件包，并使用固体 Mg、Al 和 AlMg 的周期系统进行了基准测试。测试结果表明，我们的实现对于大规模模拟能够实现高精度、高效率和数值稳定性。
引用
@article{arxiv.1507.07373,
title = {ATLAS: A Real-Space Finite-Difference Implementation of Orbital-Free Density Functional Theory},
author = {Wenhui Mi and Xuecheng Shao and Chuanxun Su and Yuanyuan Zhou and Shoutao Zhang and Quan Li and Hui Wang and Lijun Zhang and Maosheng Miao and Yanchao Wang and Yanming Ma},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.07373},
year = {2016}
}