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金属体系密度泛函理论模型的数学分析和数值近似。 (英语) Zbl 1518.65072号

摘要:本文研究了金属系综Kohn-Sham密度泛函理论中的能量最小化模型,其中涉及伪特征值矩阵和一般涂抹方法。我们研究了系综Kohn-Sham模型的能量泛函的不变性和极小值的存在性。我们提出了一种自适应双参数步长策略和相应的预处理共轭梯度法来求解能量最小化模型。在一些温和但合理的假设下,我们证明了算法产生的能量泛函梯度的全局收敛性。数值实验表明,我们的算法是有效的,特别是对于大规模金属系统。特别是,我们的算法对一些金属系统产生了收敛的数值逼近,而对于这些系统,传统的自洽场迭代无法收敛。

MSC公司:

65克10 数值优化和变分技术
65N25型 含偏微分方程边值问题特征值问题的数值方法
49S05号 物理学变分原理
35页30 偏微分方程的非线性特征值问题和非线性谱理论
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