固体中力与应力的计算：基于辅助场量子蒙特卡洛的精确结构优化
材料科学
2023-05-29 v2
摘要
力及其他能量导数的精确计算一直是量子蒙特卡洛方法面临的长期挑战。诸多技术障碍导致了这一挑战。我们讨论了如何利用辅助场量子蒙特卡洛（AFQMC）方法消除这些障碍。AFQMC 是一种针对分子与固体的通用、高精度多体总能量方法。对纯估计量实现反向传播，可通过 Hellmann-Feynman 定理直接计算能量的梯度。研究周期性块体材料时采用了平面波基组与模守恒赝势。平面波基组的完备性将所谓 Pulay 项的影响降至最低。离子赝势可以完全等同于标准独立电子方法的方式纳入 AFQMC，其调节了力与应力估计量并消除了蒙特卡洛方差的任何潜在发散。所得方法可对块体材料进行完整的几何优化应用，也为固体中声子谱的多体计算铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2302.07460,
title = {Computation of forces and stresses in solids: Towards accurate structural optimization with auxiliary-field quantum Monte Carlo},
author = {Siyuan Chen and Shiwei Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.07460},
year = {2023}
}
备注
11 pages, 3 figures