通过含时薛定谔方程计算无相互作用电子的线性响应函数
凝聚态物理
2009-10-30 v2 计算物理
摘要
我们提出了一种 O(N) 算法，用于计算任意势场中无相互作用电子的线性响应函数。该算法基于在空间上离散化的含时薛定谔方程的数值求解，适用于并行和向量计算。由于它避免了矩阵对角化的 O(N^3) 计算量，因此仅需 O(N) 的计算量，其中 N 是状态向量的维数。这种 O(N) 算法对于包含数千个原子的系统非常有效，因为否则我们必须计算大量的本征态，即直到费米能量的占据单电子态以及更高能量的未占据态。与 Wang 最近发展的 Chebyshev 多项式方法（L.W. Wang, Phys. Rev. B49, 10154 (1994); L.W. Wang, Phys. Rev. Lett. 73, 1039 (1994)）相比，我们方法的优势在于，它无需在外部存储器上存储任何巨大的状态向量即可计算线性响应函数。因此，它可以处理更大的系统。
引用
@article{arxiv.cond-mat/9703224,
title = {Calculating the linear response functions of non-interacting electrons by the time-dependent Schroedinger equation},
author = {Toshiaki Iitaka and Shintaro Nomura and Hideki Hirayama and Xinwei Zhao and Yoshinobu Aoyagi and Takuo Sugano},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/9703224},
year = {2009}
}
备注
to be published in Phys.Rev.E56(1). 19 pages, 8 figures, more information at http://espero.riken.go.jp