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eQE 2.0:超越GGA功能的子系统DFT。 (英语) Zbl 07696178号

摘要:通过采用分而治之的策略,子系统-DFT(sDFT)可以显著降低大规模电子结构计算的计算成本。sDFT的关键成分是非加性动能和交换相关泛函,它们决定了它的准确性。尽管可用的半局部非加性泛函有着广泛的应用,但其准确性仍有一定的局限性,特别是对于那些在交换关联相互作用和非加性动能之间实现平衡至关重要的系统。在eQE2.0中,我们通过(1)基于LMGP泛函族实现非局部非可加动能泛函,大大提高了sDFT模拟的准确性;(2) 将Quantum ESPRESSO的rVV10和vdW-DF非局部交换相关泛函实现用于sDFT模拟;(3) 实现“去轨道化”的元GGA泛函(例如SCAN-L)。我们仔细评估了S22-5测试集上新实现工具的性能。与传统的Kohn-Sham DFT和CCSD(T)相比,eQE 2.0提供了极好的交互能量。改进的性能并不会降低计算效率。我们证明了具有非局部非可加泛函的eQE2.0保持了与以前在eQE1.0中使用半局部非可加泛函时相同的线性缩放行为。

MSC公司:

78至XX 光学、电磁理论
81至XX 量子理论
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参考文献:

[1] Hohenberg,P。;科恩·W·物理学。修订版,136864-871(1964)
[2] 科恩,W。;Sham,L.J.,《物理学》。修订版,1401133-1138(1965)
[3] Goedecker,S.,修订版。物理。,71, 4, 1085 (1999)
[4] 鲍勒,D.R。;宫崎骏,T.,众议员程序。物理。,第75条,第036503页(2012年)
[5] Liou,K.-H。;杨,C。;Chelikowsky,J.R.,《计算》。物理学。社区。,254,第107330条pp.(2020)·Zbl 07687580号
[6] 塞纳,A.M.P。;宫崎骏,T。;Bowler,D.R.,J.化学。理论计算。,7, 884-889 (2011)
[7] 王,Y.A。;Carter,E.A.,(Schwartz,S.D.,凝聚相化学的理论方法(2000),Kluwer:Kluwer-Dordrecht),117-184
[8] 威特,W.C。;Beatriz,G。;Dieterich,J.M。;Carter,E.A.,J.数学。第33、7、777-795号决议(2018年)
[9] 米·W。;邵,X。;苏,C。;周,Y。;张,S。;李强。;Wang,H。;张,L。;Miao,M。;Wang,Y。;Ma,Y.,计算。物理学。社区。,200,87-95(2016)·Zbl 1351.82009年
[10] 邵,X。;徐,Q。;王,S。;吕杰。;Wang,Y。;Ma,Y.,计算。物理学。社区。,233, 78-83 (2018)
[11] 黄,C。;Carter,E.A.,物理学。B版,81,第045206条pp.(2010)
[12] 米·W。;Pavanello,M.,物理学。修订版,B Rapid Commun。,100,第041105条pp.(2019)
[13] 罗,K。;卡拉西弗,V.V。;Trickey,S.,Phys。B版,98,4,第041111条pp.(2018)
[14] 卡拉西弗,V.V。;Trickey,S.B.,计算。物理学。社区。,183, 12, 2519-2527 (2012) ·Zbl 1268.65088号
[15] 米·W。;Pavanello,M.,J.Phys。化学。莱特。,11, 1, 272-279 (2020)
[16] 韦索洛夫斯基,T.A。;Shedge,S。;Zhou,X.,化学。版本:115,5891-5928(2015)
[17] Gomes,A.S.P。;Jacob,C.R.,阿诺。代表程序。化学。,第节。C、 物理学。化学。,108, 222-277 (2012)
[18] 雅各布·C·R。;Neugebauer,J.,WIREs计算。分子科学。,4, 325-362 (2014)
[19] Krishtal,A。;辛哈,D。;Genova,A。;Pavanello,M.,J.Phys。康登斯。Matter,27,第183202条pp.(2015)
[20] 纳夫齐格,J。;Wasserman,A.和J.Phys。化学。A、 1187623-7639(2014)
[21] Senatore,G。;苏巴斯瓦米,K.,Phys。B版,34、8、5754(1986年)
[22] 韦索洛夫斯基,T.A。;Warshel,A.,J.化学。物理。,97, 8050 (1993)
[23] 安德马特,S。;Cha,J。;希夫曼,F。;VandeVondele,J.和J.化学。理论计算。,123214-3227(2016)
[24] Porezag,D。;弗劳恩海姆,T。;科勒,T。;塞弗特,G。;Kaschner,R.,物理学。B版,51、19,第12947条pp.(1995)
[25] Elstner,M。;Porezag,D。;Jungnile,G。;Elsner,J。;Haugk,M。;弗劳恩海姆,T。;苏海,S。;Seifert,G.,《物理学》。B版,58、11、7260(1998年)
[26] Genova,A。;Ceresoli,D。;Krishtal,A。;安德烈西,O。;迪斯塔西奥,R。;Pavanello,M.,国际J.数量。化学。,117,第25401条pp.(2017)
[27] Giannozzi,P。;巴罗尼,S。;北卡罗来纳州博尼尼。;卡兰德拉,M。;R车。;卡瓦佐尼,C。;Ceresoli,D。;Chiarotti,G.L。;科科乔尼,M。;达博,I。;达尔·科索,A。;de Gironcoli,S。;Fabris,S。;弗雷特斯,G。;Gebauer,R。;格斯特曼,美国。;Gougoussis,C。;Kokalj,A。;拉泽里,M。;马丁·萨莫斯。;Marzari,N。;Mauri,F。;马扎雷洛(Mazzarello,R.)。;Paolini,S。;Pasquarello,A。;Paulatto,L。;斯布雷西亚,C。;Scandolo,S。;Sclauzero,G。;Seitsonen,A.P。;Smogunov,A。;Umari,P。;温茨科维奇,R.M.,J.Phys。康登斯。Matter,21,第395502条pp.(2009)
[28] Giannozzi,P。;巴西乔,O。;波纳,P。;布鲁纳托,D。;R车。;卡尼梅奥,I。;卡瓦佐尼,C。;De Gironcoli,S。;Delugas,P。;Ferrari Ruffino,F.,J.化学。物理。,第152、15条,第154105页(2020年)
[29] Giannozzi,P。;安德烈西,O。;Brumme,T。;布诺,O。;Nardelli,M.B。;卡兰德拉,M。;R车。;卡瓦佐尼,C。;Ceresoli,D。;科科乔尼,M。;科隆纳,N。;卡尼梅奥,I。;科尔索,A.D。;de Gironcoli,S。;德卢加斯,P。;小R.A.D。;费雷蒂,A。;Floris,A。;弗雷特斯,G。;Fugallo,G。;Gebauer,R。;格斯特曼,美国。;Giustino,F。;Gorni,T。;贾,J。;川村,M。;Ko,H.-Y。;Kokalj,A。;库苏克本利,E。;拉泽里,M。;Marsili,M。;Marzari,N。;Mauri,F。;Nguyen,N.L。;Nguyen,H.-V。;de la Roza,A.O。;Paulatto,L。;庞塞,S。;罗卡,D。;Sabatini,R。;桑特拉,B。;Schlipf,M。;Seitsonen,A.P。;Smogunov,A。;蒂姆罗夫,I。;Thonhauser,T。;Umari,P。;Vast,N。;吴,X。;Baroni,S.和J.Phys。康登斯。Matter,第29、46条,第465901页(2017年)
[30] Umerbekova,A。;Pavanello,M.,国际期刊Quant。化学。,第26243页(2020年)
[31] Umerbekova,A。;张,S.-F。;P、 韩国。;Pavanello,M.,欧洲物理学会。J.B,91(2018)
[32] P、 韩国。;Genova,A。;Pavanello,M.,J.Phys。化学。莱特。,8, 5077-5083 (2017)
[33] 米·W。;拉莫斯,P。;Maranhao,J。;Pavanello,M.,J.Phys。化学。莱特。,10, 24, 7554-7559 (2019)
[34] Genova,A。;Ceresoli,D。;Pavanello,M.,J.化学。物理。,144,第234105条pp.(2016)
[35] Genova,A。;Ceresoli,D。;Pavanello,M.,J.化学。物理。,141,第174101条pp.(2014)
[36] Genova,A。;Pavanello,M.,J.Phys。康登斯。Matter,27,第495501条pp.(2015)
[37] 米斯奎塔,A.J。;Jeziorski,B。;Szalewicz,K.,《物理学》。修订稿。,91,第033201条pp.(2003)
[38] 佩纳尔,K。;波德斯瓦,R。;Patkowski,K。;Szalewicz,K.,《物理学》。修订稿。,103,第263201条pp.(2009)
[39] Klimes,J。;鲍勒,D.R。;Michaelides,A.和J.Phys。康登斯。Matter,22,第022201条,第(2010)页
[40] 克里米什,J。;Michaelides,A.,J.化学。物理。,137,第120901条pp.(2012)
[41] 沃德罗夫,O.A。;Van Voorhis,T.,J.化学。理论计算。,8, 1929-1934 (2012)
[42] Langreth,哥伦比亚特区。;Dion,M。;Rydberg,H。;施罗德,E。;Hyldgaard,P。;Lundqvist,B.I.,国际期刊数量。化学。,101, 599-610 (2005)
[43] 多布森,J.F。;古尔德,T.,J.Phys。康登斯。Matter,24,第073201条pp.(2012)
[44] 费里,N。;迪斯塔西奥,R.A。;Ambrosetti,A。;R车。;Tkatchenko,A.,物理学。修订稿。,114, 17 (2015)
[45] 赫尔曼,J。;迪斯塔西奥,R.A。;Tkatchenko,A.,化学。版本1174714-4758(2017)
[46] 米·W。;Genova,A。;Pavanello,M.,148,18,184107(2018)
[47] Pulay,P.,J.计算。化学。,3, 556-560 (1982)
[48] 费米,E.,伦德。阿卡德。纳粹。林西,6602-607(1927)
[49] 托马斯,洛杉矶,Proc。外倾角。菲洛斯。《社会学杂志》,第23期,第542-548页(1927年)
[50] von Weizsäcker,C.F.,Z.Phys。,96, 431-458 (1935) ·Zbl 0012.23501号
[51] 洛杉矶康斯坦丁。;法比亚诺,E。;拉里奇亚,S。;Della Sala,F.,物理。修订稿。,106、18、第186406条pp.(2011)
[52] Chai,J.-D。;Weeks,J.D.,物理。B版,75,第205122条pp.(2007)
[53] 格拉沃娃,L。;皮托纳克,M。;雷扎克,J。;Hobza,P.,化学杂志。理论计算。,6, 2365-2376 (2010)
[54] Dion,M。;Rydberg,H。;施罗德,E。;Langreth,D.C。;Lundqvist,B.I.,物理学。修订稿。,第92、24条,第246401页(2004年)
[55] Lee,K。;埃利桑那州默里。D。;Kong,L。;Lundqvist,B.I。;Langreth,D.C.,物理学。B版,82,8,第081101条pp.(2010)
[56] 沃德罗夫,O.A。;Van Voorhis,T.,物理学。修订稿。,第103、6条,第063004页(2009年)
[57] Sabatini,R。;Gorni,T。;De Gironcoli,S.,物理学。B版,87,4,第041108条pp.(2013)
[58] 沃德罗夫,O.A。;Van Voorhis,T.,J.化学。物理。,133,24,第244103条,第(2010)页
[59] 罗曼·佩雷斯,G。;Soler,J.M.,物理学。修订稿。,103,第096102条pp.(2009)
[60] 陶,J。;佩杜,J.P。;Staroverov,V.N。;Scuseria,G.E.,物理学。修订稿。,91,第146401条pp.(2003)
[61] Perdew,J.P.,(AIP会议记录(2001),AIP)
[62] 梅德韦杰夫,M.G。;布什马利诺夫,I.S。;Sun,J。;佩杜,J.P。;Lyssenko,K.A.,《科学》,355、6320、49-52(2017)
[63] 佩杜,J.P。;Zunger,A.,物理学。B版,23,5048(1981)
[64] 科恩,A.J。;Mori-Sanchez,P。;Yang,W.,化学。修订版,112,289-318(2011)
[65] 科恩,A.J。;莫里·桑切斯,P。;杨伟,《科学》,321792-794(2008)
[66] Sun,J。;Ruzsinszky,A。;Perdew,J.P.,《物理学》。修订稿。,115, 3 (2015)
[67] Yang,W。;Wu,Q.,物理。修订稿。,89, 14 (2002)
[68] Görling,A.,J.Chem(化学杂志)。物理。,123,第062203条pp.(2005)
[69] Arbuzznikov,A.V。;Kaupp,M.,化学。物理学。莱特。,381, 3-4, 495-504 (2003)
[70] 佩杜,J.P。;Kurth,S。;祖潘,A。;Blaha,P.,物理。修订稿。,82, 12, 2544 (1999)
[71] Ernzerhof,M。;Scuseria,G.E.,J.化学。物理。,111, 3, 911-915 (1999)
[72] Womack,J.C。;Mardirossian,北。;Head-Gordon,M。;Skylaris,C.-K.,J.化学。物理。,145,20,第204114条第(2016)页
[73] 拉里奇亚,S。;法比亚诺,E。;Della Sala,F.,J.化学。物理。,133,第164111条pp.(2010)
[74] 拉里奇亚,S。;法比亚诺,E。;Della Sala,F.,J.化学。物理。,137,1,第014102条pp.(2012)
[75] 佩杜,J.P。;洛杉矶康斯坦丁,物理学。B版,75,15,第155109条,第(2007)页
[76] Mejia-Rodriguez,D。;Trickey,S.,Phys。A版,96,5,第052512条,pp.(2017)
[77] Mejia-Rodriguez,D。;Trickey,S.,Phys。B版,98,11,第115161条pp.(2018)
[78] 拉里奇亚,S。;洛杉矶康斯坦丁。;法比亚诺,E。;Della Sala,F.,J.化学。理论计算。,10, 1, 164-179 (2014)
[79] 斯米加,S。;法比亚诺,E。;洛杉矶康斯坦丁。;萨拉·F·D·J·化学。物理。,146,6,第064105条pp.(2017)
[80] 拉里奇亚,S。;洛杉矶康斯坦丁。;法比亚诺,E。;萨拉·F·D·J·化学。理论计算。,10, 164-179 (2013)
[81] 莱托拉,S。;斯泰格曼,C。;奥利维拉,M.J。;Marques,M.A.,SoftwareX,7,1-5(2018)
[82] Marques,文学硕士。;奥利维拉,M.J。;Burnus,T.,计算机。物理学。社区。,183, 10, 2272-2281 (2012)
[83] Furness,J.W。;卡普兰,A.D。;宁,J。;佩杜,J.P。;Sun,J.和J.Phys。化学。莱特。,11, 19, 8208-8215 (2020)
[84] 梅吉亚·罗德里格斯,D。;Trickey,S.,Phys。B版,第102、12条,第121109页(2020年)
[85] 埃勒特,S。;Huniar,美国。;宁,J。;Furness,J.W。;Sun,J。;卡普兰,A.D。;佩杜,J.P。;Brandenburg,J.G.和J.Chem。物理。,154,6,第061101条pp.(2021)
[86] 格里姆,S。;Hansen,A。;埃勒特,S。;Mewes,J.-M.,J.化学。物理。,154,6,第064103条pp.(2021)
[87] 彭,H。;杨振华。;佩杜,J.P。;Sun,J.,《物理学》。第X版,第6、4条,第041005页(2016年)
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