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电子结构计算的数值方法与理论
NUMERICAL METHODS AND THEORIES FOR ELECTRONIC STRUCTURE CALCULATIONS

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戴小英 1,2  
文摘 第一原理电子结构计算已成为探索与研究物质机理、理解与预测材料性质的重要手段和工具.虽然第一原理电子结构计算取得了巨大的成功,但是如何利用高性能计算机又快又好地计算大规模体系,如何从数学角度理解电子结构模型的合理性与计算的可靠性和有效性,依然充满各种挑战.基于密度泛函理论的第一原理电子结构计算的核心数学模型为Kohn-Sham方程或相应的Kohn-Sham能量泛函极小问题.近年来,人们分别从非线性算子特征值问题的高效离散及Kohn-Sham能量泛函极小问题的最优化方法设计两个方面对电子结构计算的高效算法设计及分析展开了诸多研究.本文重点介绍我们小组在电子结构计算的方法与理论方面的一些进展,同时简单介绍该领域存在的困难与挑战.
其他语种文摘 The first principles electronic structure calculations have become important tools for studying the material mechanism, understanding and predicting the material properties,and have achieved great success.However, it is still full of challenge for how to design highly efficient and highly accurate computational methods to deal with larger system, how to understand the reliability and efficiency of calculation from a mathematical point of view.Based on the Kohn-Sham DFT, the key mathematical modes for electronic structure calculations are the Kohn-Sham equation or the Kohn-Sham energy functional minimization problem.In the past decades, the highly efficient algorithms design and numerical analysis have attracted the attention of many distinguished mathematicians.Our group have also focused on this field and have done several works.In this paper, we introduce recent progresses in this field, mainly about those done by our group.
来源 计算数学 ,2020,42(2):131-158 【核心库】
关键词 电子结构 ; Kohn-Sham方程 ; Kohn-Sham总能极小问题 ; 特征值问题 ; 有限元方法 ; 最优化方法 ; 自适应 ; 并行计算
地址

1. LSEC,中国科学院数学与系统科学研究院,计算数学与科学工程计算研究所, 北京, 100190  

2. 中国科学院大学, 北京, 100049

语种 中文
文献类型 研究性论文
ISSN 0254-7791
学科 物理学
基金 国家重点研发计划项目 ;  国家自然科学基金 ;  中国科学院前沿科学重点研究项目
文献收藏号 CSCD:6738370

参考文献 共 115 共6页

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引证文献 2 篇

1 詹泓飞 基于虚时间演化与谱方法的一类基态Wigner函数计算方法 计算物理,2022,39(6):651-665
CSCD被引 0 次

2 刘歆 强关联多电子体系的优化模型与算法 计算数学,2023,45(2):141-159
CSCD被引 0 次

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