koopmans:一个开源软件包,用于准确和高效地预测Kopmans函数的光谱属性
Edward B Linscott1, Nicola Colonna2,3, Riccardo De Gennaro1
1Theory and Simulation of Materials (THEOS), École Polytechnique Fédérale de Lausanne, 1015 Lausanne, Switzerland.
库普曼函数提供了一个计算效率高的方法来预测光谱特性,通过确保轨道能量准确地反映了电子去除/加值能量. 这种方法提供了可靠的分子和固态光谱特性,并降低了计算成本.
科学领域:
- 计算化学计算化学
- 量子化学 是一个量子化学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 半局密度函数理论 (DFT) 经常显示Kohn-Sham轨道能量和电子去除/加值能量之间的不匹配.
- 这种不匹配是带隙问题和预测光谱属性的不准确性的主要原因.
- 对于精确的光谱属性预测的现有方法在计算上可能昂贵.
研究的目的:
- 介绍库普曼函数的理论和实现.
- 引入一个开源包来执行库普曼的功能计算.
- 为预测光谱属性提供一个计算效率高,准确的方法.
主要方法:
- 基于轨道密度依赖的功能框架的库普曼函数的开发.
- 在电子变频器上强加一个通用的零碎线性条件.
- 实施必要的算法进行实际计算.
主要成果:
- 库普曼函数确保轨道能量与电子去除/增加能量差异相匹配.
- 获得了与分子轨道能量和固态带结构的多体扰动理论相似的精度.
- 与传统方法相比,显著降低了计算成本.
结论:
- 库普曼函数提供了一种强大而计算高效的方法,用于准确的光谱属性预测.
- 开发的开源软件包"koopmans"为分子和材料提供了可靠的计算.
- 该方法解决了半局部DFT在光谱属性计算中的基本局限性.
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