数值原子中心轨道基函数在Hartree-Fock、混合密度泛函、RPA、MP2和GW中的解析方法
摘要：超越半局域密度泛函理论的电子结构方法的高效实现对于分子和固体的第一性原理建模至关重要。我们在这里提出了一种特别高效的通用框架，用于超越半局域密度泛函理论的方法，包括Hartree-Fock（HF），混合密度泛函，随机相近似（RPA），二阶Moller-Plesset微扰理论（MP2）和GW方法。这种计算框架允许我们使用紧凑且准确的数值原子中心轨道（在许多半局域密度泛函理论实现中很受欢迎）作为基函数。我们框架的核心是采用“分辨率恒等（RI）”技术，以便处理这些方法中所需的两电子库伦斥力积分以及线性密度响应函数（RPA和GW所需）。这是可能的，因为这些量可以用单粒子基函数的乘积来表示，而单粒子基函数又可以在一组辅助基函数（ABF）的展开下进行。ABF的构建是RI技术的核心，我们在这里提出了一种简单的构建ABF的方法，无论底层径向函数是否具有特定的解析形状（例如高斯分布）或数值表格化，都可以应用。为了展示我们的RI实现的准确性，我们展示了对于高斯和NAO基函数的实验证明，以及对于上述方法的NAO基组的收敛性行为。我们还提供了用GW和MP2自能方法获得的G2离子测试集中选定的50个原子和分子的电离能以及使用RPA方法获得的G2-I原子化能和S22分子相互作用能的基准结果。
作者：Xinguo Ren, Patrick Rinke, Volker Blum, J"urgen Wieferink, Alexandre Tkatchenko, Andrea Sanfilippo, Karsten Reuter, and Matthias Scheffler
论文ID：1201.0655
分类：Atomic and Molecular Clusters
分类简称：physics.atm-clus
提交时间：2015-06-03