广义 Pipek–Mezey Wannier 函数的理论与应用
材料科学
2017-02-15 v4 化学物理
计算物理
摘要
本文给出了广义 Pipek–Mezey 方法 [Lehtola, S.; Jónsson, H. J. Chem. Theory Comput. 2014, 10, 642] 中生成 Wannier 函数的理论，并描述了其实现。展示了具有一维、二维和三维周期性以及孤立分子体系的结果。广义 Pipek–Mezey Wannier 函数 (PMWF) 是高度定域的轨道，符合化学直觉，其中保持了 σ 轨道和 π 轨道的区分。将 PMWF 方法与常用于凝聚态计算分析的所谓最大定域化 Wannier 函数 (MLWF) 进行了比较。PMWF 最大化 Pipek 和 Mezey 的定域化判据，而 MLWF 最大化 Foster 和 Boys 的判据，并在许多情况下存在混合 σ 和 π 轨道的缺点。通过对两种类型轨道的 PMWF 和 MLWF 目标函数值进行交叉比较，证明 PMWF 轨道与 MLWF 轨道同样定域。我们在原子模拟环境 (ASE) 中的实现兼容波函数的各种表示，包括实空间网格、平面波和原子轨道线性组合。还支持用于表示原子芯电子的投影缀加波方法。本文描述了使用 GPAW 软件的计算结果，但我们的实现也可以使用其他电子结构软件（如 ABINIT、NWChem 和 VASP）的输出。
引用
@article{arxiv.1608.06396,
title = {Theory and applications of generalized Pipek--Mezey Wannier functions},
author = {Elvar Ö. Jónsson and Susi Lehtola and Martti Puska and Hannes Jónsson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.06396},
year = {2017}
}
备注
17 pages, 5 figures