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用带步长控制的Magnus方法解决量子力学中的稳态常微分方程问题。 (英语) Zbl 1196.81042号

小结:在固体物理学中,通过算子分裂方法求解狄拉克和薛定谔方程,可以得到径向具有振荡解的微分方程。对于Runge-Kutta或多步方法等标准时间积分器,步长大约受周期长度的限制。相比之下,最近开发的Magnus方法允许步长大大大于一个周期。它们基于李群方法,并包含指数函数和矩阵交换子。实现并测试了步长控制。作为数值例子,求解了径向薛定谔方程和径向狄拉克方程的特征值问题。此外,计算了氢原子和铜的散射溶液的相移。

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参考文献:

[1] Gordon,R.G.,《构造束缚态和散射波函数的新方法》,J.Chem。物理学,51,14-25(1969)
[2] Allison,A.C.,由薛定谔方程产生的耦合微分方程的数值解,J.Compute。《物理学》,6378-391(1970)·兹伯利0209.47004
[3] Johnson,B.R.,用于计算耦合沟道薛定谔方程束缚态的重整化Numerov方法,J.Chem。《物理学》,69,4678-4688(1978)
[4] Abrashkevich,A.G。;Abrashkevich,D.G。;Kaschiev,M.S。;Puzynin,I.V.,使用高精度近似的耦合通道薛定谔方程的有限元解,计算。物理学。Commun,85,40-64(1995)·Zbl 0873.65075号
[5] Simos,T.E.,薛定谔方程精确计算的八阶方法,计算。物理学。Commun,105,127-138(1997)·Zbl 0930.65088号
[6] Simos,T.E.,弹性散射相移问题精确计算的八阶方法,国际。J.数量。化学,68,191-200(1998)
[7] Simos,T.E.,高效求解薛定谔方程的精确八阶指数填充方法,计算。物理学。Commun,125,21-59(2000)·Zbl 0976.65060号
[8] Papageorgiou,G。;Ch.Tsitouras。;Famelis,I.Th.,二阶IVP振荡解的显式Numerov型方法,国际。现代物理学杂志。C、 12、5、657-666(2001)
[9] Praeger,J.D.,解薛定谔方程的松弛方法,物理学。修订版A,63,022115(2001),10页
[10] 菲舍尔,P。;Defranceschi,M.,类氢原子薛定谔方程的小波基数值解,SIAM J.Numer。《分析》,35,1-12(2001)·兹比尔0924.65110
[11] 图雷克,I。;帝王,V。;库德罗夫斯克,J。;Šob,M.,无序合金的电子结构,表面和界面(1997年),Kluwer:Kluwer-Boston
[12] Keller,H.B.,两点边值问题的数值解(1990),SIAM:SIAM Philadelphia
[13] Butcher,J.,《常微分方程的数值分析:Runge-Kutta和一般线性方法》(1987年),Wiley:Wiley纽约·Zbl 0616.65072号
[14] Dormand,J.R。;Prince,P.J.,《天文学数值模拟的新龙格-库塔算法》,《天体力学》,第18期,第223-232页(1878年)·Zbl 0386.70006号
[15] Hairer,大肠杆菌。;诺塞特,S.P。;Wanner,G.,解常微分方程I.非刚性问题(1993),Springer-Verlag:Springer-Verlag Berlin·Zbl 0789.65048号
[16] Hairer,大肠杆菌。;Wanner,G.,《求解常微分方程II》。刚性和微分代数问题(1996),Springer-Verlag:Springer-Verlag Berlin·Zbl 0859.65067号
[17] 帕帕科斯塔斯,S.N。;Tsitoras,Ch.,高相位滞后阶龙格-库塔和奈斯特罗姆对,SIAM J.Sci。计算,21747-763(1999)·Zbl 0952.65054号
[18] 范德胡温,P.J。;Sommeijer,B.P.,计算振荡解的相位误差减小的显式Runge-Kutta-Nyström方法,SIAM J.Numer。Ana,24,3,595-617(1987)·Zbl 0624.65058号
[19] Magnus,W.,关于线性算子微分方程的指数解,Comm.Pure Appl。数学,7649-673(1954)·Zbl 0056.34102号
[20] 克拉斯菲尔德,S。;Oteo,J.A.,《马格纳斯扩张中高阶项的递归生成》,Phys。修订版A,39,3270-3273(1989)·Zbl 0725.58039号
[21] 布兰斯,S。;卡萨斯,F。;Ros,J.,基于Magnus扩展的改进型高阶积分器,BIT,40,434-450(2002)·兹比尔0962.65102
[22] 布兰斯,S。;卡萨斯,F。;Ros,J.,线性微分方程的高阶优化几何积分器,BIT,42,262-284(2002)·Zbl 1008.65045号
[23] Hochbruck先生。;Lubich,C.,《关于含时薛定谔方程的Magnus积分器》,SIAM J.Numer。《分析》,41,3,945-963(2003)·Zbl 1049.65064号
[24] Iserles,A。;Nörsett,S.P.,《关于李群中线性微分方程的解》,Phil.Trans。皇家学会,357983(1999)·兹比尔0958.65080
[25] Iserles,A。;马丁森,A。;Nörsett,S.P.,《关于线性微分方程Magnus级数方法的实现》,BIT,39,281-304(1999)·Zbl 0933.65077号
[26] Iserles,A。;Munthe-Kaas,H.Z。;诺塞特,S.P。;Zanna,A.,Lie-group方法,《数值学报》,9215-365(2000)·Zbl 1064.65147号
[27] Gonis,A.,《有序和无序系统的格林函数》(1992),北荷兰:北荷兰阿姆斯特丹·Zbl 0795.47004号
[28] Messiah,A.,《量子力学》(1961),北荷兰:北荷兰阿姆斯特丹
[29] 安永会计师事务所。;吕德斯,M。;Temmerman,W.M。;佐特克。;van der Laan,G.A.,铜上镍磁性层的理论研究;死了还是活着?,《物理学杂志》。康登斯。Matter,125599-5606(2000)
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