基于数值原子轨道的低标度第一性原理随机相位近似电相关能计算软件包 LibRPA
材料科学
2024-07-30 v1
摘要
LibRPA 是一个用于从第一性原理计算随机相位近似 (RPA) 电子关联能的软件包，采用数值原子轨道 (NAOs)。利用局域化身份解析 (LRI) 技术，LibRPA 实现了 或更好的规模行为，适用于大规模周期系统的计算。该软件采用 C++ 和 Python 实现，支持 MPI/OpenMP 并行，能够通过灵活的文件式和 API 式接口无缝集成到基于 NAO 的密度泛函理论 (DFT) 软件包中。本文介绍了 LibRPA 的理论框架、算法、软件架构以及安装和使用指南。性能基准测试，包括计算资源的并行效率以及 HO 分子在石墨上吸附能的计算，均显示其近乎理想的可扩展性和数值可靠性。LibRPA 为大规模扩展系统的 RPA 计算提供了实用工具。
引用
@article{arxiv.2407.19930,
title = {LibRPA: A Software Package for Low-scaling First-principles Calculations of Random Phase Approximation Electron Correlation Energy Based on Numerical Atomic Orbitals},
author = {Rong Shi and Min-Ye Zhang and Peize Lin and Lixin He and Xinguo Ren},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.19930},
year = {2024}
}
备注
29 pages, 4 figures