迈向数千原子规模的 GW 计算
化学物理
2021-04-21 v1
摘要
多体微扰理论的 GW 近似是一种计算分子与固体电子增减能的精确方法。然而，在典型实现中，其计算代价随体系大小 N 为 ，这阻碍了其在许多感兴趣体系中的应用。我们提出了一种高斯型基组下的全频率 GW 算法，其计算代价随 至 缩放。该实现针对最先进超计算机上的大规模并行执行进行了优化，适用于气相、液相或凝聚相中的纳米结构与分子，可使用赝势或全电子。我们在 GW100 分子测试集上验证了算法精度，得到电离势平均绝对偏差 35 meV、电子亲和势平均绝对偏差 27 meV。此外，我们研究了可达 1734 个原子的扶手椅型石墨烯纳米带中准粒子能量的长度依赖性，并计算了纳米级异质结上的局域态密度。
引用
@article{arxiv.2104.09857,
title = {Towards GW Calculations on Thousands of Atoms},
author = {Jan Wilhelm and Dorothea Golze and Leopold Talirz and Jürg Hutter and Carlo A. Pignedoli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.09857},
year = {2021}
}