密度矩阵展开中前沿轨道的即时计算
计算物理
2018-01-15 v1
摘要
线性标度密度矩阵方法通常不能提供 Fock/Kohn-Sham 矩阵的各个特征向量和特征值，因此如果需要它们，必须执行额外的工作。谱变换技术便于计算前沿（HOMO 和 LUMO）分子轨道。在 purify-shift-and-square 方法中，通过将递归密度矩阵展开与折叠谱方法 [J. Chem. Phys. 128, 176101 (2008)] 相结合，改善了迭代特征值求解器的收敛性。然而，折叠谱方法中位移的位置以及为特征值对计算所选的递归展开迭代可能对迭代特征值求解器性能和特征向量精度有显著影响。本工作中，我们利用最近的 HOMO 和 LUMO 特征值估计 [SIAM J. Sci. Comput. 36, B147 (2014)] 来选择位移和迭代，使得 HOMO 和 LUMO 轨道能在总递归展开时间的极小部分内以足够精度计算出来。我们通过大规模系统的自洽场计算来说明我们的方法。
引用
@article{arxiv.1709.04900,
title = {On-the-fly computation of frontal orbitals in density matrix expansions},
author = {Anastasia Kruchinina and Elias Rudberg and Emanuel H. Rubensson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.04900},
year = {2018}
}