第一性原理计算及其应用页PPT文档

2009年11月19日
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422009年11月19日
谢谢！
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Yes
2009年11月19日
No 从原理精上度可控以获制得任意精度 Yes
输出结果： Etot、 ψi、 n(r) Vxc、Veff、En(k)、N(E) 11
第一性原理计算实例
2009年11月19日
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第一性原理计算实例
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第一性原理计算实例
Egap
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参考文献
[1] Kohanoff J 2019 Electronic Structure Calculations for Solids and Molecules (Cambridge:Cambridge University Press) [2] Martin R M 2019 Electronic Structure (Cambridge:Cambridge University Press) [3] Ouyang M, Huang J L, Cheung C L and Lieber C M 2019 Science 292 702 [4] Zolyomi V and Kurti J 2019 Physical Review B 70 085403 [5] Rakitin A, Papadopoulos C and Xu J M 2019 Phys. Rev. B 67 03341
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波粒二象性
Louis de Broglie (1924)
009年11月19日
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波粒二象性
Louis de Broglie (1924)
009年11月19日
2
波粒二象性
Louis de Broglie (1924)
009年11月19日
M. Bron (1926) 2
薛定谔方程
Schrödinger(1926)
第一性原理计算方法及其应用
报告人:
12009年11月19日
009年11月19日
1 波粒二象性 2 薛定谔方程 3 多体问题 4 Hartree方程 5 密度泛函理论（DFT） 6 第一性原理计算举例 7 Never End ……
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波粒二象性
Louis de Broglie (1924)
009年11月19日
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2009年11月19日
V. Zolyomi and J. Kurti, Physical Review B 70, 085403 (2019).
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Never End ……
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spin
Never End ……
External Field Temperature Time-dependent Excited States Transport
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多原子体系的薛定谔方程
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多体问题的复杂性
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Hartree 方程
Hartree (1928)
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Hartree 方程
Hartree (1928)
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Hartree 方程
Hartree (1928)
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Hartree 方程
Hartree (1928)
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Hartree 方程
Hartree (1928)
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Hartree 方程
Hartree (1928)
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Hartree 方程
Hartree (1928)
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密度泛函理论（DFT）
Walter Kohn et al:
Offered a important method of calculation in 1964
Hohenberg-Kohn定理 ①粒子数密度函数是决定系统基态物理性 质的基本参量
②以基态密度为变量，将体系能量最小化 之后就得到了基态能量
——External potential acting on electrons
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Kohn-Sham 方程
——External potential acting on electrons
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Kohn-Sham 方程中对势函数的处理
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Rakitin, A., C. Papadopoulos, et al. (2019). "Carbon nanotube self-doping: Calculation of the hole carrier concentration." Physical Review B 67(3): 4.
Kohn-Sham 方程中对势函数的处理
赝势近似
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Kohn-Sham 方程中对势函数的处理
赝势近似
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Kohn-Sham 方程中对势函数的处理
赝势近似
2009年11月19日
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Kohn-Sham 方程中对势函数的处理
LDA
赝势近似
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2019 Nobel Prize in Chemistry to Walter Kohn
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Kohn-Sham 方程
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Kohn-Sham 方程
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Kohn-Sham 方程
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Kohn-Sham 方程
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薛定谔方程
Schrödinger(1926)
Heisenberg(1926)
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3
薛定谔方程
Schrödinger(1926)
Heisenberg(1926)
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Dirac (1928)
3
多原子体系的薛定谔方程
2009年11月19日
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多原பைடு நூலகம்体系的薛定谔方程
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Kohn-Sham 方程中对势函数的处理
LDA GGA
赝势近似
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.
解Kohn-Sham方程的流程图
nin(r)
n(r)=Σnat(r)
原子计算
求解φ、Vxc、Veff
计算总能Etot
求解Kohn-Sham方程 得到ψi
nin与nout混合
No
由ψi构造nout(r)
比较nin与 nout(r)