Efficient iterative schemes forab initiototal-energy calculations using a plane-wave basis set

缩放比例 物理 从头算 基准集 基础(线性代数) 平面波 统计物理学 子空间拓扑 量子力学 数学 几何学 数学分析 分子
作者
Georg Kresse,J. Furthmüller
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:54 (16): 11169-11186 被引量:122506
标识
DOI:10.1103/physrevb.54.11169
摘要

We present an efficient scheme for calculating the Kohn-Sham ground state of metallic systems using pseudopotentials and a plane-wave basis set. In the first part the application of Pulay's DIIS method (direct inversion in the iterative subspace) to the iterative diagonalization of large matrices will be discussed. Our approach is stable, reliable, and minimizes the number of order ${\mathit{N}}_{\mathrm{atoms}}^{3}$ operations. In the second part, we will discuss an efficient mixing scheme also based on Pulay's scheme. A special ``metric'' and a special ``preconditioning'' optimized for a plane-wave basis set will be introduced. Scaling of the method will be discussed in detail for non-self-consistent and self-consistent calculations. It will be shown that the number of iterations required to obtain a specific precision is almost independent of the system size. Altogether an order ${\mathit{N}}_{\mathrm{atoms}}^{2}$ scaling is found for systems containing up to 1000 electrons. If we take into account that the number of k points can be decreased linearly with the system size, the overall scaling can approach ${\mathit{N}}_{\mathrm{atoms}}$. We have implemented these algorithms within a powerful package called VASP (Vienna ab initio simulation package). The program and the techniques have been used successfully for a large number of different systems (liquid and amorphous semiconductors, liquid simple and transition metals, metallic and semiconducting surfaces, phonons in simple metals, transition metals, and semiconductors) and turned out to be very reliable. \textcopyright{} 1996 The American Physical Society.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
vivre223完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
魔幻的问蕊完成签到 ,获得积分10
3秒前
朴实的河马完成签到,获得积分10
4秒前
xiaokai发布了新的文献求助10
5秒前
十七发布了新的文献求助10
8秒前
隐形曼青应助渴望者采纳,获得10
11秒前
xiaokai完成签到,获得积分10
12秒前
15秒前
gbx完成签到,获得积分10
17秒前
小朱同学完成签到,获得积分10
17秒前
慕青应助可靠铸海采纳,获得10
18秒前
南有嘉鱼的硒完成签到,获得积分10
19秒前
SLM发布了新的文献求助10
21秒前
小林完成签到 ,获得积分10
22秒前
尊敬绿草完成签到,获得积分10
23秒前
善良的梦槐完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
大模型应助fish采纳,获得10
26秒前
斯文败类应助hsl采纳,获得10
27秒前
28秒前
nikola发布了新的文献求助10
30秒前
单薄雪巧完成签到 ,获得积分10
30秒前
豆腐干地方完成签到,获得积分10
31秒前
chen完成签到,获得积分10
33秒前
追寻藏鸟发布了新的文献求助10
35秒前
35秒前
38秒前
woshi123应助可靠铸海采纳,获得10
38秒前
nikola完成签到,获得积分10
38秒前
39秒前
二牛完成签到,获得积分0
39秒前
39秒前
40秒前
zz完成签到,获得积分10
42秒前
nancy wang发布了新的文献求助10
42秒前
42秒前
孙兆杰完成签到,获得积分10
43秒前
whoami发布了新的文献求助10
45秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Health Psychology 800
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Electric machines: theory, operating applications, and controls 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
When Is Two-Stage Sample Robust Optimization Asymptotically Optimal? 500
Discerning Saints: Moralization of Intrinsic Motivation and Selective Prosociality at Work 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7593716
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9170855
关于积分的说明 19629950
捐赠科研通 7171548
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3267644
关于科研通互助平台的介绍 2432486
邀请新用户注册赠送积分活动 2260303