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J-GLOBAL ID：201902273327512318   整理番号：19A0659955

シリコン中の欠陥への応用によるハイブリッド密度汎関数計算を加速するための補間分離可能密度あてはめ分解【JST・京大機械翻訳】

Interpolative Separable Density Fitting Decomposition for Accelerating Hybrid Density Functional Calculations with Applications to Defects in Silicon

著者 (4件)： Hu Wei (Computational Research Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, California, United States) ,  Lin Lin (Department of Mathematics, University of California, California, United States) ,  Lin Lin (Computational Research Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, California, United States) ,  Yang Chao (Computational Research Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, California, United States)
資料名： Journal of Chemical Theory and Computation  (Journal of Chemical Theory and Computation)
巻： 13  号： 11  ページ： 5420-5431  発行年： 2017年 
JST資料番号： W2328A  ISSN： 1549-9618  CODEN： JCTCCE  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ハイブリッド密度汎関数理論(DFT)に基づく電子構造計算を行う新しい効率的な方法を示した。この新しい方法では,内挿可能な分離可能な密度フィッティング(ISDF)手順を用いて,数値補助基底ベクトルの集合を構築し,平面波基底のような大きな基底関数系で表される占有軌道の積から成る行列のコンパクト近似を用いた。このような近似により,交換演算子を[数式:原文を参照]から[数式:原文を参照]に分解することにより,N_eが系の電子数であるKohn-Sham方程式を解くための反復法において,交換演算子を占有軌道に適用することが可能になった。著者らは,ISDF手順が,既存のアプローチで使用される方法と比較して,はるかに小さい前定数で,[数式:原文を参照]操作で実行できることを示した。最近開発された適応圧縮交換(ACE)演算子形式と組み合わせると,交換演算子の数を減らす必要があり,結果として得られたACE-ISDF法は,1000原子をもつ大規模シリコンシステムに対する既存のアプローチと比較して,交換演算子に関連する計算コストを大幅に低減する。ACE-ISDF法は絶縁および金属系に対する正確なエネルギーおよび力を生成でき,2000の計算コア上で10分以内に1000原子バルクシリコンに対する収束ハイブリッド汎関数計算結果を得ることが可能であることを実証した。また,ACE-ISDFは4096原子バルクシリコン系に対して8192の計算コアにスケールできることを示した。ACE-ISDF法を用いて,HSE06汎関数を用いて空格子点欠陥をもつ1000原子シリコン系を幾何学的に最適化し,その電子構造を計算した。HSE06汎関数から計算したエネルギーギャップは,DFT計算における半局所汎関数により生成されたものと比較して,実験値に非常に近いことを見出した。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *ケイ素 ,  密度汎関数法 ,  *計算 ,  平面波 ,  基底 ,  基底関数系 ,  電子構造 ,  *汎関数 ,  エネルギー ,  *内挿法 ,  エネルギーギャップ ,  近似法 ,  最適化
準シソーラス用語： ハイブリッド汎関数 ,  計算コスト , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 分子の電子構造  (BH05010Q) ,  数値計算  (JE02000J)

タイトルに関連する用語 (9件)： シリコン ,  欠陥 ,  応用 ,  密度汎関数計算 ,  加速 ,  補間 ,  密度 ,  あてはめ ,  分解