Přejít k obsahu


Python-based Finite Element Code Used as a Universal and Modular Tool for Electronic Structure Calculation

Citace: CIMRMAN, R., TŮMA, M., NOVÁK, M., ČERTÍK, O., PLEŠEK, J., VACKÁŘ, J. Python-based Finite Element Code Used as a Universal and Modular Tool for Electronic Structure Calculation. In AIP Conference Proceedings. Melville, New York: American Institute of Physics, 2013. s. 1532-1535. ISBN: 978-0-7354-1184-5
Druh: STAŤ VE SBORNÍKU
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Python-based Finite Element Code Used as a Universal and Modular Tool for Electronic Structure Calculation
Rok vydání: 2013
Místo konání: Melville, New York
Název zdroje: American Institute of Physics
Autoři: Ing. Robert Cimrman Ph.D. , M. Tůma , Matiáš Novák , Ondřej Čertík , Jiří Plešek , Jiří Vackář
Abstrakt CZ: Provedli jsme ab-initio výpočty elektronových stavů v rámci funkcionálů hustoty pomocí open source konečně-prvkového balíku SfePy (Simple Finite Elements in Python, http://sfepy.org). V příspěvku popisujeme naši počítačovou implementaci nového robustního kódu pracujícího v reálném prostoru, založeného na (i) teorii funkcionálů hustoty, (ii) metodě konečných prvků a (iii) pseudopotenciálech reflektujících prostředí. Tento přístup přináší novou kvalitu pro řešení Kohn-Shamových rovnic, výpočet elektronových stavů, totální energie, Hellmann-Feynmanových sil a materiálových vlastností (tuhost, elektrické a magnetické vlastnosti atd.) zvláště u nekrystalických neperiodických struktur. Uvádíme také příklady výpočtů ilustrující výstupy metody.
Abstrakt EN: Ab-initio calculations of electronic states within the density-functional framework has been performed by means of the open source finite element package SfePy (Simple Finite Elements in Python, http://sfepy.org). We describe a new robust ab-initio real-space code based on (i) density functional theory, (ii) finite element method and (iii) environment-reflecting pseudopotentials. This approach brings a new quality to solving Kohn-Sham equations, calculating electronic states, total energy, Hellmann-Feynman forces and material properties particularly for non-crystalline, non-periodic structures. The main asset of the above approach is an efficient combination of excellent convergence control of standard, universal basis used in industrially proved finite-element method, high precision of ab-initio environment-reflecting pseudopotentials, and applicability not restricted to electrically neutral periodic environment. We present also numerical examples illustrating the outputs of the method.
Klíčová slova

Zpět

Patička