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新虫 (初入文坛)

[交流] 为什么赝势平面波方法中K-S方程过程中要在倒空间求解已有1人参与

为什么赝势平面波方法中K-S方程过程中要在倒空间求解

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卡开发发

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如果将平面波作为基组展开晶体轨道代入K-S方程化解析简后直接得到的就是倒空间的方程,这几乎可以认为是平面波基组等同于在倒空间求解。那么为啥要在倒空间求解呢(或者说为啥要用平面波呢)?使用平面波在数值计算层面上方便之处主要在于(此处暂不讨论物理层面上的因素):
1、因为K-S方程是一个微分-积分方程,使用平面波可以将K-S方程中的微分算子转换成倒格矢G的多项式,卷积可以则可转换为G的函数的乘积,
2、物理量在实空间和倒空间也方便转换,可以通过快速傅立叶变换以NlogN(N为格点数)进行。

为了方便说明,我举个相对上面说法的例子,如果晶体轨道按照样条曲线或其他多项式展开代入到K-S方程,这种方法就称为是实空间求解方法,此时微分算子则可变成差分算子,积分则变成格点求积。

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不一定挂在论坛,计算问题问题欢迎留言。
2楼2020-05-21 07:54:16
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445044215

新虫 (初入文坛)

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2楼: Originally posted by 卡开发发 at 2020-05-21 07:54:16
如果将平面波作为基组展开晶体轨道代入K-S方程化解析简后直接得到的就是倒空间的方程,这几乎可以认为是平面波基组等同于在倒空间求解。那么为啥要在倒空间求解呢(或者说为啥要用平面波呢)?使用平面波在数值计算 ...

感谢您!还想请问一下,赝势平面波求解KS方程的计算框架是怎样的呢?

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3楼2020-05-21 10:48:58
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卡开发发

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3楼: Originally posted by 445044215 at 2020-05-21 10:48:58
感谢您!还想请问一下,赝势平面波求解KS方程的计算框架是怎样的呢?
...

大致过程是:
0、原子密度(信息来源于赝势)
1、实空间的密度计算交换关联势变换到倒空间,密度变换到倒空间计算静电势;
2、倒空间下求解本征方程,得到波函数;
3、波函数从倒空间变换到实空间计算密度,计算总能。若未到达收敛标准回到1。

其中静电势的部分处理会比较复杂,牵扯到赝势方面应该需要在球形格点做。
不一定挂在论坛,计算问题问题欢迎留言。
4楼2020-05-21 12:06:59
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