含电荷与偶极子的铁电钙钛矿的 Ewald 求和
材料科学
2021-05-26 v4 计算物理
摘要
Ewald 求和是处理长程库仑相互作用的重要技术。尽管它广泛用于分子与固态材料的模拟，许多重要结果分散于文献中，其实现常深埋于大型软件包内。由于可靠且系统的库仑相互作用计算对钙钛矿研究至关重要，本文从 Ewald 求和基本原理出发，推导了长程电荷-电荷、偶极-偶极及电荷-偶极相互作用的清晰表达式，可直接用于数值计算。我们还提供了用于涉及电荷与偶极子高效蒙特卡洛模拟的相互作用矩阵，并在 Python 软件包中实现。亦推导并实现了一种新型相互作用矩阵，其考虑离子位移时的静电能变化。这些结果是研究铁电钙钛矿的基础。
引用
@article{arxiv.1811.09819,
title = {Ewald summation for ferroelectric perovskites with charges and dipoles},
author = {D. Wang and J. Liu and J. Zhang and S. Raza and X. Chen and C. -L. Jia},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.09819},
year = {2021}
}
备注
Python program: https://gitlab.com/dwang5/PyEwald Documentation: https://dwang5.github.io/PyEwaldDoc/