面向大规模凝聚态系统的速度规范实时含时密度泛函紧束缚方法
介观与纳米尺度物理
2024-05-24 v2 计算物理
摘要
我们在开源 DFTB+ 软件包（https://dftbplus.org）中提出了一种新的速度规范实时含时密度泛函紧束缚（VG-rtTDDFTB）实现，用于探测大型凝聚态系统中的电子激发。我们的 VG-rtTDDFTB 方法能够对包含数千个原子的大型周期性凝聚态系统进行实时电子动力学模拟，并且其计算复杂度随系统规模呈良好标度。我们提供了计算细节和基准计算，以展示其在多种大型材料体系上的精度与计算并行性。作为一个代表性示例，我们计算了 512 原子非晶硅超晶胞中的激光诱导电子动力学，以凸显利用我们的实现可研究的大型周期性系统。总之，我们的 VG-rtTDDFTB 方法使得对需要大型周期性超晶胞的复杂系统（如晶体缺陷、复杂表面、纳米线和非晶材料）的新电子动力学模拟成为可能。
引用
@article{arxiv.2308.09782,
title = {Velocity-gauge real-time time-dependent density functional tight-binding for large-scale condensed matter systems},
author = {Qiang Xu and Mauro Del Ben and Mahmut Sait Okyay and Min Choi and Khaled Z. Ibrahim and Bryan M. Wong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.09782},
year = {2024}
}
备注
23 pages, 6 figures