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 卷期号:54 (16): 11169-11186 被引量:105227
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
chen发布了新的文献求助10
刚刚
潮哈哈耶完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
4秒前
5秒前
搜集达人应助wenhujiu采纳,获得10
7秒前
真不错完成签到,获得积分10
8秒前
博修发布了新的文献求助10
9秒前
xhcdz发布了新的文献求助10
10秒前
KKKZ发布了新的文献求助10
11秒前
Zero完成签到,获得积分10
11秒前
13秒前
追寻的梨愁完成签到,获得积分20
14秒前
爆米花应助大意的醉山采纳,获得10
16秒前
一只发布了新的文献求助10
17秒前
jjoy发布了新的文献求助10
19秒前
田様应助fieri采纳,获得10
20秒前
小黄完成签到 ,获得积分10
21秒前
22秒前
Liz完成签到 ,获得积分10
23秒前
25秒前
郝好完成签到 ,获得积分10
26秒前
科研通AI2S应助潮哈哈耶采纳,获得10
27秒前
wenhujiu发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
可爱的函函应助YuJiao采纳,获得10
29秒前
30秒前
段涂涂发布了新的文献求助10
30秒前
黑眼圈发布了新的文献求助10
32秒前
朱朱子发布了新的文献求助10
33秒前
35秒前
bkagyin应助大虫子采纳,获得10
37秒前
38秒前
40秒前
桐桐应助整齐荟采纳,获得10
40秒前
wenhujiu完成签到,获得积分10
42秒前
nini发布了新的文献求助10
43秒前
43秒前
朱朱子完成签到,获得积分10
45秒前
可爱的函函应助科研圣体采纳,获得10
46秒前
高分求助中
ФОРМИРОВАНИЕ АО "МЕЖДУНАРОДНАЯ КНИГА" КАК ВАЖНЕЙШЕЙ СИСТЕМЫ ОТЕЧЕСТВЕННОГО КНИГОРАСПРОСТРАНЕНИЯ 3000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Electron microscopy study of magnesium hydride (MgH2) for Hydrogen Storage 1000
生物降解型栓塞微球市场(按产品类型、应用和最终用户)- 2030 年全球预测 500
Quantum Computing for Quantum Chemistry 500
Thermal Expansion of Solids (CINDAS Data Series on Material Properties, v. I-4) 470
Assessing organizational change : A guide to methods, measures, and practices 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3903625
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3448429
关于积分的说明 10852965
捐赠科研通 3173875
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1753643
邀请新用户注册赠送积分活动 847795
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 790473