Questaal Пакет електронних структурних методів, заснованих на лінійній орбітальній техніці булочки-олово

У цій роботі узагальнено теорію та функціональність Questaal, набору кодів з відкритим кодом для розрахунку електронної структури та пов’язаних властивостей матеріалів за першими принципами. Формалізм методу лінеаризованого булочно-олов’яного орбітального (LMTO) методу детально переглядається і розвивається далі шляхом введення короткочасних базових функцій з жорстким зв'язуванням для розрахунків із повним потенціалом. Метод LMTO представлений як у формулюваннях функції Гріна, так і у хвильових функціях для об'ємних та шаруватих систем. Повнопотенційний код LMTO набору використовує складну основу та метод збільшення, що дозволяє ефективно та точно вирішувати смугову проблему на різних рівнях теорії, найголовніше - теорії функціональної щільності, LDA + U, квазічастинкових самостійних ГВ та комбінаціях з них із теорією динамічного середнього поля. Ця стаття детально описує технічні та теоретичні основи цих методів, їх реалізацію в Questaal, а також дає огляд конструкції та можливостей коду.

структурних

Короткий зміст програми

Назва програми: Questaal

Положення про ліцензування: Загальна публічна ліцензія GNU, версія 3

Мова програмування: Fortran, C, Python, Shell

Природа проблеми: Високоточний ab initio розрахунок електронної структури періодичних твердих тіл та отриманих фізичних, спектроскопічних та магнітних властивостей для різних класів матеріалів з різною силою та видами електронної кореляції.

Метод розв’язання: Проблема багатьох електронів розглядається на різних рівнях теорії: теорія функціональної щільності, багато теорій збурень тіла в наближенні GW з різним ступенем самостійності (зокрема квазічастинки, що узгоджується з GW) і теорія динамічного середнього поля. Рішення проблеми з одночастинковими смугами досягається в рамках розширення до лінійної методики кефірно-олов'яної орбітальної (LMTO) техніки, що включає високоточну та ефективну реалізацію з повним потенціалом. Удосконалена повністю релятивістська неколінеарна реалізація, заснована на наближенні атомної сфери, використовується для обчислення транспортних та магнітних властивостей.

Попередній стаття у випуску Далі стаття у випуску