具有有限范围原子基组的电子结构计算的轨道最小化方法
摘要：基于非正交数值原子轨道的轨道最小化方法（OMM）用于解决自洽Kohn-Sham（KS）电子结构计算中的问题。我们探讨了使用OMM作为KS问题的精确立方尺度求解器的可能性，并将其性能与实际系统中的显式对角化进行比较。我们分析了该方法的效率，具体取决于线搜索算法的选择和两个自由参数，动能预条件化的比例和特征值频谱的漂移。我们还讨论了几个时间测试的结果，并展示了OMM相对于对角化的明显加速效果，即使对于最小基组，其中占据的本征态的数量占据了总基组尺寸的显著部分（>15％）。我们研究了该方法在多核上的硬并行和软并行扩展性，并发现相对于对角化，OPM的性能可以等于或优于对角化，具体取决于OMM实现的细节。最后，我们讨论了利用这种基础的操作矩阵的自然稀疏性的可能性，从而实现与基础大小呈线性比例的方法。
作者：Fabiano Corsetti
论文ID：1312.1549
分类：Computational Physics
分类简称：physics.comp-ph
提交时间：2014-02-06