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关于椭圆球体网格上 Slater 基函数的数值积分

化学物理 2025-10-20 v1

摘要

Slater 基函数具有可改善电子结构仿真的优势属性,但仍需改进的数值积分方法。本工作在 SlaterGPU 用于分辨率为身份近似下哈密顿矩阵元求值库的基础上进行了扩展。特别是,椭圆球体网格将提供足够的积分精度,以在包含多原子系统的实际计算中采用更大的基组(四重价及更大)。为积分 3 中心库仿函数和核吸引项,本文引入了围绕第 3 个中心的改进网格表示。对积分量的 RMSE 进行评估并与之前用于 SlaterGPU 的数值积分方法(Becke 分区)进行比较,结果显示 2 中心积分量的误差降低了约 3 个数量级。该程序适用于多原子系统,GPU 加速以实现高性能计算,并用于自洽场和完全配置相互作用波函数函数。针对多个 3 原子模型以及丙二烯(C3H6)的结果表明新积分方案的可靠性。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.15204,
  title  = {Numerical Integration of Slater Basis Functions Over Prolate Spheroidal Grids},
  author = {Alexander Stark and Nathan Meier and Jeffrey Hatch and Joshua Kammeraad and Duy-Khoi Dang and Paul Zimmerman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.15204},
  year   = {2025}
}