在有限且各向异性元胞中采样倒易空间库仑势

我们提出一种稳健策略，用于对任意形状周期 Born-von Karman 元胞在倒易空间中对库仑势进行数值采样。我们的方法解决了基于平面波的库仑积分在周期边界条件下两类常见问题：布里渊区中心奇点的处理，以及求积误差——后者在各向异性元胞（计算低维系统所必需）中会引发严重的收敛问题。我们将该策略应用于 Hartree-Fock（HF）与耦合簇（CC）理论，并讨论不同采样策略对各类理论的影响。我们表明，通过广泛使用的探针电荷 Ewald 方法采样库仑势不适用于各向异性元胞中的 CC 计算。为展示所发展方法的适用性，我们研究两个代表性的低维用例：无限碳链（我们报道了首个周期 CCSD(T) 势能面），以及氢化锂表面 slab（我们展示了不同采样策略对表面能计算的影响）。我们发现，我们的库仑采样策略是关键解决方案，满足了基于平面波的 CC 计算在低维系统中提升精度的迫切需求。