dftatom：用于原子结构计算的稳健通用 Schrödinger 和 Dirac 求解器
原子物理
2015-06-11 v2 计算物理
摘要
本文提出了一种用于径向 Schrödinger、Dirac 和 Kohn--Sham 方程的稳健通用求解器。该公式适用于一般势场和网格：均匀网格、指数网格或由节点分布和导数函数定义的其他网格。对于给定的网格类型，可以通过增加网格点数来系统地控制收敛性。径向积分采用渐近形式、Runge-Kutta 法和隐式 Adams 法相结合的方式进行。本征函数通过二分法和微扰法的组合来确定，以兼顾稳健性和速度。采用向外 Poisson 积分以提高核心区域的精度，使得铀等重原子的总能量绝对精度可达 Hartree。本文展示了详细的收敛性研究，并提供了计算参数以实现实践中通常所需的精度。针对原子序数 = 1--92，给出了与解析解及当前基准密度泛函结果的比较，验证并改进了当前基准。我们提供了一个高效、模块化的 Fortran 95 开源实现 \ttt{dftatom}，包括示例、测试以及与其他语言接口的封装；其中特别强调了各个例程的独立性（无全局变量）、可重用性和通用性。
引用
@article{arxiv.1209.1752,
title = {dftatom: A robust and general Schr\"odinger and Dirac solver for atomic structure calculations},
author = {Ondřej Čertík and John E. Pask and Jiří Vackář},
journal= {arXiv preprint arXiv:1209.1752},
year = {2015}
}
备注
Submitted to Computer Physics Communication on August 27, 2012, revised February 1, 2013