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斯瓦纳瓦·戈什;苏里亚纳亚拉亚纳，法尼什

SPARC：精确高效的有限差分公式和密度泛函理论的并行实现：孤立簇。 （英语） Zbl 1376.78001号

计算。物理学。Commun公司。 212, 189-204 (2017).
摘要：作为SPARC（Ab-inio Real-space Calculations仿真软件包）的第一个组件，我们提出了一种精确高效的有限差分公式，并对孤立簇进行了密度泛函理论（DFT）的并行实现。具体来说，利用静电的局部重新计算、切比雪夫多项式滤波自洽场迭代和力的非局部分量的重新计算，我们开发了一个使用有限差分表示的框架，该框架能够有效评估能量和原子力，使其在DFT中达到所需的精度。通过选取由多种单元组成的算例，我们证明了SPARC在能量和力方面随畴尺寸呈指数收敛；网格尺寸的能量和力与参考平面波的系统收敛速度相对较高；与能量一致的力，两者都没有任何明显的“鸡蛋盒”效应；以及精确的地基性质，包括平衡几何和振动光谱。此外，对于包含数千个电子的系统，SPARC显示出弱和强的并行缩放行为，这与成熟和优化的平面波实现类似，但预置因子显著减少。总的来说，SPARC是一种很有吸引力的平面波代码替代方案，用于孤立簇的实际DFT模拟。

引用于14文件

MSC公司：

78A30型 静电和磁力静力学
81V70型 多体理论；量子霍尔效应
2005年5月 并行数值计算

关键词：

电子结构;实空间方法;有限差分法;静电学;原子力;并行计算

软件：

LAPACK公司;PETSc公司;SPARC公司;CheFSI公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{S.Ghosh}和\textit{P.Suryanarayana}，计算。物理学。Commun公司。212189-204（2017年；Zbl 1376.78001）
全文： 内政部 arXiv公司

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