基于数值原子中心轨道基函数的Hartree-Fock、杂化密度泛函、RPA、MP2和GW方法的恒等式分解方法
原子与分子团簇
2015-06-03 v2
摘要
电子结构方法的高效实现对于分子和固体的第一性原理建模至关重要。我们在此提出一个特别高效的通用框架，用于超越半局域密度泛函理论的方法，包括Hartree-Fock (HF)、杂化密度泛函、随机相位近似 (RPA)、二阶Møller-Plesset微扰理论 (MP2) 和方法。该计算框架允许我们使用紧凑且精确的数值原子中心轨道（在半局域密度泛函理论的许多实现中很流行）作为基函数。我们框架的核心是采用“恒等式分解 (RI)”技术，以方便处理双电子库仑排斥积分（所有这些方法都需要）以及线性密度响应函数（RPA和需要）。这是可能的，因为这些量可以用单粒子基函数的乘积表示，而后者又可以在一组辅助基函数 (ABF) 中展开。ABF的构建是RI技术的核心，我们在此提出一个简单的ABF构建方案，无论底层径向函数是否具有特定的解析形状（例如高斯型）或数值列表形式，该方案均可适用。我们展示了我们的RI实现对于高斯型和NAO基函数的准确性，以及我们的NAO基组对于上述方法的收敛行为。给出了使用和MP2自能方法从G2离子测试集中选出的50个原子和分子的电离能基准结果，以及使用RPA方法得到的G2-I原子化能和S22分子相互作用能。
引用
@article{arxiv.1201.0655,
title = {Resolution-of-identity approach to Hartree-Fock, hybrid density functionals, RPA, MP2, and \textit{GW} with numeric atom-centered orbital basis functions},
author = {Xinguo Ren and Patrick Rinke and Volker Blum and Jürgen Wieferink and Alexandre Tkatchenko and Andrea Sanfilippo and Karsten Reuter and Matthias Scheffler},
journal= {arXiv preprint arXiv:1201.0655},
year = {2015}
}
备注
58 pages, 15 figures, and 7 tables