Această lucrare rezumă teoria și funcționalitatea din spatele Questaal, o suită open-source de coduri pentru calcularea structurii electronice și a proprietăților conexe ale materialelor din primele principii. Formalismul metodei orbitale brioșă-staniu liniarizată (LMTO) este revizuit în detaliu și dezvoltat în continuare prin introducerea funcțiilor de bază cu legătură strânsă pe distanță scurtă pentru calcule cu potențial complet. Metoda LMTO este prezentată atât în ​​formulările funcției Green, cât și în funcțiile de undă pentru sistemele în vrac și stratificate. Codul LMTO cu potențial complet al suitei folosește o bază sofisticată și o metodă de augmentare care permite o soluție eficientă și precisă la problema benzii la diferite niveluri ale teoriei, cel mai important, teoria funcțională a densității, LDA + U, cvasi-particule GW auto-consistente și combinații dintre acestea cu teoria câmpului mediu dinamic. Această lucrare detaliază bazele tehnice și teoretice ale acestor metode, implementarea lor în Questaal și oferă o imagine de ansamblu asupra proiectării și capabilităților codului.

metode

Rezumatul programului

Titlul programului: Questaal

Prevederi de licențiere: GNU General Public License, versiunea 3

Limbaj de programare: Fortran, C, Python, Shell

Natura problemei: calcul ab initio extrem de precis al structurii electronice a solidelor periodice și a proprietăților fizice, spectroscopice și magnetice rezultate pentru diverse clase de materiale cu diferite forțe și tipuri de corelație electronică.

Metoda soluției: Problema multor electroni este luată în considerare la diferite niveluri ale teoriei: teoria funcțională a densității, teoria perturbării multor corpuri în aproximarea GW cu diferite grade de auto-consistență (în special GW autoconsistență a cvasiparticulelor) și teoria câmpului mediu dinamic. Soluția la problema benzii cu particule unice se realizează în cadrul unei extinderi a tehnicii liniare a muffin-stan orbital (LMTO), incluzând o implementare cu potențial complet extrem de precisă și eficientă. O implementare avansată complet relativistă, non-coliniară, bazată pe aproximarea sferei atomice, este utilizată pentru calcularea proprietăților magnetice și de transport.

Anterior articolul emis Următorul articolul emis