基于杂化泛函的含数千原子周期体系的高效力与应力计算
计算物理
2024-12-17 v1
摘要
我们提出了一种高效的线性标度算法，用于评估源自精确交换能的解析力和应力贡献，这是杂化泛函计算的关键组成部分。该算法同样适用于分子和周期体系，在数值原子轨道（NAO）基组框架内制定，并利用局域化分辨率恒等式（LRI）技术处理双电子库仑排斥积分。通过充分利用NAO和LRI假设的严格局域性导致的展开系数的稀疏性，实现了线性标度行为。我们的实现是高度并行的，能够基于杂化密度泛函对包含数千原子的块体材料进行高效结构弛豫。在本文中，我们将详细描述我们的算法，并通过示例对实现的性能进行基准测试。通过使用不同泛函优化原始和掺杂卤化物钙钛矿材料CsSnI的结构，我们发现存在晶格应变时，杂化泛函能更准确地描述孤对电子的立体化学表达。
引用
@article{arxiv.2412.11081,
title = {Efficient hybrid-functional-based force and stress calculations for periodic systems with thousands of atoms},
author = {Peize Lin and Yuyang Ji and Lixin He and Xinguo Ren},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.11081},
year = {2024}
}