基于含时密度泛函微扰理论的电子能量损失与非弹性 X 射线散射截面
材料科学
2015-06-16 v2
摘要
我们将处理线性响应含时密度泛函理论的 Liouville-Lanczos 方法进行了推广，以涵盖周期性固体中的电子能量损失谱和非弹性 X 射线散射谱技术。通过采用借自（与时间无关）密度泛函微扰理论的响应轨道表示法，并结合合适的 Lanczos 递归方案，避免了虚轨道的计算和大矩阵的操作。后者使得大部分数值工作对于任何给定的转移动量只需执行一次，即可覆盖整个扩展的频率范围。因此，该方法的数值复杂度大大降低，使得在任何给定转移动量下计算宽频率范围内的损失函数的成本仅略高于单次标准基态计算，从而为前所未有的大尺寸和复杂系统的计算开辟了道路。我们的方法在块体硅和铝这两个范例性案例上得到了验证，文献中已存在相关的实验和理论结果。
引用
@article{arxiv.1305.6233,
title = {Electron energy-loss and inelastic X-ray scattering cross sections from time-dependent density-functional perturbation theory},
author = {Iurii Timrov and Nathalie Vast and Ralph Gebauer and Stefano Baroni},
journal= {arXiv preprint arXiv:1305.6233},
year = {2015}
}
备注
11 pages, 8 figures