Accurate ground state- and quasiparticle energies: beyond the RPA and GW methods with adiabatic exchange-correlation kernels
本文分别在绝热联系涨落耗散定理和Hedin方程的框架下，综述了绝热交换相关核在基态能量和准粒子激发的从头计算中的理论和应用.各种不同的xc-内核，这都是植根于均匀的电子气，但此后，我们专注于重整化绝热内核的特定类别，特别是rALDA和rAPBE。与随机相位近似（RPA）相比，核极大地改善了对短程相关的描述，从而产生了显着更好的相关能量。这种效应大大降低了对RPA中必不可少的误差消除的依赖，并系统地提高了共价键能，同时保持了RPA对色散相互作用的良好性能。对于准粒子的能量，xc-内核占的GW自能中缺少的顶点校正。在这种情况下，我们表明，短程相关主要是纠正绝对带位置，而带隙的影响较小，与已知的良好性能的GW为后者。重正化xc-内核提供了RPA和GW方法的严格扩展，在精确度方面有明显的改进，而额外的计算成本很小。
2019-06-18 cond-mat.mtrl-sci
$\textit{Ab initio}$ correlated calculations without finite basis-set error: Numerically precise all-electron RPA correlation energies for diatomic molecules
本工作通过迭代求解长球坐标下的Sternheimer方程，实现了双原子分子无基组误差的RPA关联能计算，达到meV级精度，为量子化学方法提供可靠参考基准。
2025-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Efficient and accurate calculation of exact exchange and RPA correlation energies in the Adiabatic-Connection Fluctuation-Dissipation theory
近年来，人们对实际体系的精确交换能和RPA相关能的计算又产生了新的兴趣。这些量是所谓的EXX/RPA+方案的主要成分，该方案已被证明是LDA和GGA表现不佳的弱结合系统的标准LDA/GGA DFT的有前途的替代方法。在本文中，我们提出了一个有效的方法来计算RPA相关能的绝热连接涨落耗散形式主义的框架。该方法是基于一个相对较小的RPA介电矩阵的本征模的计算，有效地计算密度泛函微扰理论的框架中的迭代密度响应计算。我们还将讨论在精确交换能量计算中对可积发散的仔细处理，这说明了在布里渊区采样时收敛缓慢的问题。作为一个例子的方法，我们显示的应用程序的结果，体硅，Be二聚体和原子系统。
2009-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Beyond the random phase approximation: Improved description of short range correlation by a renormalized adiabatic local density approximation
我们评估了最近提出的重整化绝热局域密度近似（rALDA）用于固体和分子中电子相关能的\textit{ab initio}计算的性能。该方法是由含时密度泛函理论和绝热联系涨落耗散定理导出的无规相位近似（RPA）的推广，不含拟合参数。新的内核被证明是保持从RPA色散相互作用的准确描述，同时显着提高分子，绝缘体和金属的短程相关性的描述。当与实验相比时，对于分子雾化能，rALDA比RPA（PBE）好7（4）倍，并且对于固体的内聚能，rALDA比RPA（PBE）好3（1.5）倍。对于过渡金属，包含全壳半核状态被认为是至关重要的RPA和rALDA计算，可以提高高达0.4 eV的内聚能。最后，我们讨论了简单的概括的方法，这可能会进一步改善结果。
2013-08-28 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Localized resolution of identity approach to the analytical gradients of random-phase approximation ground-state energy: algorithm and benchmarks
我们开发并实现了一种形式主义，使计算的分析梯度的粒子-空穴随机相位近似（RPA）的基态能量相对于原子轨道基组框架内的原子位置。我们的方法是基于局域分辨率的身份（LRI）近似评估的两个电子库仑积分及其衍生物，和密度泛函微扰理论计算的Kohn-Sham（KS）轨道和轨道能量的一阶导数。我们的实现允许一个放松分子结构在RPA水平使用高斯型轨道（GTO）和数值原子轨道（NAO）。基准计算表明，我们的方法提供了较高的数值精度相比，以前的实现。小分子RPA几何形状的质量的仔细评估表明，后KS RPA系统高估的键长。我们进一步优化了四个低洼水六聚体的几何构型-笼，棱柱，环状和书异构体，并确定了这四个异构体的能量等级使用RPA。所得到的RPA能量排序是在良好的协议与单，双和微扰三重激发的耦合集群方法所产生的，尽管解离能本身被大大低估。用重正化单激发修正法很好地修正了RPA对离解能的低估。
2021-09-02 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Assessment of correlation energies based on the random-phase approximation
基态关联能（RPA）的随机相位近似与精确交换（EX）的结合使Kohn-Sham（KS）密度泛函理论向通用的“通用第一性原理方法”又迈进了一步。为了系统地评估RPA以外的几个相关能量贡献的影响，这项工作提出了小分子和固体的离解能，氢转移和非氢转移反应的活化能，以及反应能的一些常见的测试集。我们基准EX+RPA和超越它的几种能量泛函：二阶屏蔽交换（SOSEX），单激发（SE）校正，重整化单激发（rSE）校正，以及它们的组合。单激发校正以及SOSEX对相关能的贡献都显着改善了EX+RPA的臭名昭著的欠结合趋势。令人惊讶的是，使用EX+RPA单独基于KS参考获得的活化能非常准确。RPA+SOSEX+rSE为反应和活化能提供了同等水平的准确度，总体上提供了最平衡的性能，这使得它适用于广泛的系统和化学反应。
2012-03-08 cond-mat.mtrl-sci
Random phase approximation with exchange for an accurate description of crystalline polymorphism
我们确定的BN，SiO $_2$和冰的多晶型物采用最近开发的RPAx（随机相位近似与交换）的方法的相关能。与RPA相比，RPAx提供更大和更准确的极化率，并捕获各向异性的影响。反过来，定义为密度-密度响应函数的积分的相关能给出改进的结合能，而不需要误差消除。在这里，我们证明了这些特征对于预测不同配位数的低压和高压多晶型物之间的相对能量是至关重要的，例如，SiO $_2$中的$α$ -石英和方石英之间的过渡，或层状和立方BN。此外，一个可靠的（H $_2$ O）$_2$势能面，必要的描述冰的各个阶段。RPAx给出的结果与其他高级方法（如耦合簇和量子蒙特卡罗）相当，即使在RPA崩溃的情况下也是如此。虽然比RPA更高的计算成本，我们观察到一个更快的收敛相对于响应函数中的特征值的数量。
2021-08-31 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Optimization of random phase approximation calculations for improved energies of molecules, solids, and surfaces
Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）；SLAC National Accelerator Laboratory（斯坦福直线加速器中心）
optRPA26通过优化随机相近似方法，显著提升分子、固体和表面的能量计算精度，适用于多种化学键合类型。
2026-02-04 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Random-phase approximation excitation energies from approximate equation-of-motion ring coupled-cluster doubles
在随机相位近似（RPA）中计算的基态相关能是已知的是相同的，使用一个子集的条款出现在耦合团簇理论与双激发计算。特别是，这种等价性要求只保留那些在戈德斯通意义上产生与时间无关的环图的项。在这里，我表明，这种等价性延伸到中性激发能，在RPA中计算的是相同的那些使用近似运动方程耦合团簇理论与双激发（EOM-CCD）。这种等效性需要对EOM-CCD进行三种近似：首先，从环形CCD方程出发，得到基态双激发振幅（与相关能相同）;其次，将EOM本征值问题截断为单激励问题（单粒子+单空穴）子空间;第三，必须忽略Fock算子的相似变换，因为它对应于单粒子传播子的修饰，这在传统RPA中是不存在的。
2018-04-03 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Analytical gradients of random-phase approximation plus corrections from renormalized single excitations
本文首次推导并实现RPA+rSE能量对核坐标的解析梯度，用于评估其分子几何与能量性能，并在水团簇和WATER27上验证误差降低。
2025-05-12 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Benchmark Database of Transition Metal Surface and Adsorption Energies from Many-Body Perturbation Theory
我们提出了一套广泛的表面和化学吸附能计算使用最先进的多体微扰理论。在本文的第一部分中，我们考虑了十个表面反应在低覆盖率制度的实验数据是可用的。在这里，无规相近似（RPA）被发现产生高精度的吸附和表面能。相反，所有考虑的密度泛函不能准确地描述这两个量。这使RPA成为表面科学的普遍准确方法。在第二部分中，我们使用RPA构建了200个高质量的吸附能数据库，涉及OH，CH，NO，CO，N $_2$，N，O和H在广泛的3d，4d和5d过渡金属的反应。由于显着的计算需求，这些结果是在高覆盖率制度，吸附物-吸附物的相互作用可以是显着的。RPA相比，更先进的重整化绝热LDA（rALDA）方法的一个子集的反应，他们被发现描述的吸附物-金属键以及吸附物-吸附物的相互作用类似。RPA的结果进行了比较，一系列的标准密度泛函理论的方法通常用于表面反应，代表雅各布阶梯上的各种横档。偏差被发现是高度功能性的，表面和反应依赖。我们的工作建立了RPA和rALDA方法作为普遍准确的完整从头计算方法的表面科学，准确的实验数据是稀缺的。该数据库通过计算材料库（CMR）免费提供。
2018-01-31 cond-mat.mtrl-sci
Periodic implementation of the random phase approximation with numerical atomic orbitals and dual reciprocal space grids
本文提出基于局域原子轨道、原子对密度拟合和双k网格的并行化RPA实现，适用于二维体系，并通过CO/MgO(001)吸附能计算验证了其准确性与可靠性。
2025-08-29 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Transcorrelated Random-Phase Approximation
Université de Lorraine（洛林大学）；École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；Université de Toulouse（图卢兹大学）；Sorbonne Université（索邦大学）
该研究将RPA推广至含Jastrow关联因子三体相互作用的非厄米TC哈密顿量，提出TC-dRPA与TC-RPAx方法，计算原子和小分子的基态关联能及垂直激发能，发现TC处理可大幅提升基态关联能计算精度，为基态势能研究提供高效方法。
2026-08-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el nucl-th
Separable Resolution-of-the-Identity with All-Electron Gaussian Bases: Application to Cubic-scaling RPA
我们探索了一个可分离的分辨率的身份形式主义建立在有限的实空间点集的全电子计算的求积。我们的实现保留特别是使用常见的原子轨道及其相关的辅助基组。本密度拟合方案的建立，即系统特定的正交权重的计算，相对于系统大小成立方地缩放。广泛的准确性测试的Fock交换和MP2相关能量。最后，我们展示了随机相位近似（RPA）的相关能量计算与缩放是立方的操作，二次内存中，一个小的交叉相对于我们的标准RI-RPA实现。
2019-01-31 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Formation energy puzzle in intermetallic alloys: Random phase approximation fails to predict accurate formation energies
我们进行了密度泛函计算，以估计金属间化合物合金的形成能。我们使用了两个半局部近似，广义梯度近似（GGA）的Perdew-Burke-Ernzerhof（PBE）和强约束和适当赋范（SCAN）元GGA。此外，我们利用了两个非局部DFT泛函，混合HSE 06，和国家的最先进的随机相位近似（RPA）。非局部泛函，如HSE 06和RPA产生准确的形成能的二元合金完全填充的d带金属，半局部泛函表现不佳。当合金中存在部分填充的d带金属时，非局部泛函的精度大大降低，而PBE-GGA在这些情况下表现出色。我们表明，任何DFT方法的准确预测的形成能取决于它的能力，预测准确的电子性质，例如，价带d带对态密度的贡献。SCAN元-GGA经常校正PBE-DOS，然而，与PBE相比，它不提供准确的形成能。这被认为是由于缺乏适当的误差消除，这是由于两种合金及其成分的相似的本体性质而应该预期的，这可以通过改变meta-GGA成分来改善。RPA产生太负的形成能与部分填充的d-带金属的合金。RPA结果可以通过恢复交换相关核来校正，从而改善金属密度中的短程电子-电子相关。
2020-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Exchange-Correlation Energy Functional Based on the Airy-Gas Reference System
在最近的工作中，广义梯度近似（GGA的）已被构造从能量密度的Airy气体的交换，但不相关。本文报道了无规相位近似（RPA）下最简单的边缘电子气--艾里气体的常规关联能量密度，其中辅助非相互作用电子经历线性势。通过拟合Airy-gas RPA交换关联能量密度并对RPA进行精确的短程修正，我们提出了一个简单的交换关联能量的超越RPA GGA密度泛函（“ARPA+”）。我们的功能，测试凝胶表面，原子，分子和固体，改善温和的局部自旋密度近似原子化能量和晶格常数没有太多恶化已经很好的表面交换相关能。
2009-06-27 cond-mat.mtrl-sci
Static Subspace Approximation for Random Phase Approximation Correlation Energies: Implementation and Performance
本研究在BerkeleyGW中实现了基于静态子空间近似的随机相近似（RPA）关联能计算，通过压缩频率依赖极化率实现显著加速和可控精度，在大型复杂系统中展现线性扩展性和优异的强扩展性能。
2024-05-30 cond-mat.mtrl-sci
The random phase approximation applied to solids, molecules, and graphene-metal interfaces: From weak to strong binding regimes
无规相近似（RPA）作为第一性原理总能量计算的一种普遍而精确的方法，正引起人们的新的兴趣。RPA自然地解释了远程分散力，而不影响短程相互作用的准确性，使得RPA优于由弱范德华力或混合共价分散相互作用主导的系统中的半局部和混合泛函。在这项工作中，我们提出了平面波为基础的RPA计算广泛收集的系统，从强共价键的范德华力。我们的主要结果是石墨烯在Cu（111）、Ni（111）、Co（0001）、Pd（111）、Pt（111）、Ag（111）、Au（111）和Al（111）金属表面上的RPA势能面，其代表金属-有机界面的典型实例。半局部密度近似和非局部范德华函数的比较表明，只有RPA捕获弱共价和色散力，这是同样重要的，这些系统。我们基准我们的实施在GPAW电子结构代码通过计算石墨和一系列共价键合的固体和分子的内聚能以及H2和H2+的解离曲线。这些结果表明，RPA与轨道从局部密度近似遭受离域误差和系统地低估共价键能产生类似或更低的精度比Perdew-Burke-Ernzerhof（PBE）功能的分子和固体，分别。
2013-03-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
Efficient structural relaxation based on the random phase approximation: Applications to the water clusters
本文改进原子轨道与定域RI方案下的RPA解析梯度实现，实现中等水团簇的高效RPA结构弛豫，并揭示低能异构体排序及RPA+rSE结合能精度。
2024-04-16 cond-mat.mtrl-sci
The correlation energy functional within the GW-RPA approximation: exact forms, approximate forms and challenges
在原则上，Luttinger-Ward Green函数形式主义允许人们从第一性原理同时计算多体电子系统的总能量和准粒子能带结构。我们提出的GW-RPA近似内的相关能量的近似和精确的表达式，更适合于计算，并允许开发有效的近似的自能算子和相关能量。确切的形式是等离子体激元和带间能量之间的差异的总和。近似形式是基于对屏蔽带间跃迁求和。我们还表明，盲目的极值，这样的泛函导致非物理的结果：施加物理约束的允许的解决方案（格林函数）是必要的。最后，我们提出了一些相关的原子系统的数值结果。
2010-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Low-Scaling Algorithm for the Random Phase Approximation using Tensor Hypercontraction with k-point Sampling
本文提出一种基于张量超收缩和k点采样的低标度随机相位近似算法，通过修正的ISDF程序获得动量依赖辅助基组，使计算随k点数线性、随系统尺寸立方标度，且无需轨道稀疏性假设，误差收敛迅速。
2023-06-08 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Combining Machine Learning and Many-Body Calculations: Coverage-Dependent Adsorption of CO on Rh(111)
一氧化碳（CO）在过渡金属表面的吸附是表面科学和催化领域的一个典型过程。尽管它很简单，但它对理论建模提出了巨大的挑战。几乎所有现有的密度泛函都不能同时准确地描述表面能、CO吸附位偏好以及吸附能。虽然无规相近似（RPA）治愈这些密度泛函理论的失败，其巨大的计算成本，使它禁止研究CO吸附的任何，但最简单的有序情况。在这里，我们通过开发一种机器学习力场（MLFF）来解决这些挑战，该力场具有接近RPA的精度，用于通过有效的动态主动学习程序和$Δ$ -机器学习方法来预测Rh（111）表面上CO的覆盖依赖性吸附。我们表明，RPA衍生的MLFF是能够准确地预测Rh（111）表面能，CO吸附位的偏好，以及在不同的覆盖度，都是在很好的协议与实验的吸附能。此外，覆盖度依赖的基态吸附模式和吸附饱和覆盖度被确定。
2023-02-18 cond-mat.mtrl-sci
Wavevector analysis of the jellium exchange-correlation surface energy in the random-phase approximation: detailed support for nonempirical density functionals
我们报告的第一个三维波矢分析的jeldom交换相关（xc）表面能的随机相位近似（RPA）。RPA精确地描述了长程xc效应，这对于半局部近似是具有挑战性的，因为它包括由Langreth和Perdew导出的通用小波矢行为。我们使用这些严格的RPA计算jelvis板测试RPA版本的非经验半局部密度泛函近似的xc能量。局域自旋密度近似（LSDA）显示取消错误的小和中间波矢区域。PBE GGA改进了对中间波矢的分析，但对于小波矢仍然太低（意味着太低的jeltaxc表面能）。陶，Perdew，Staroverov和Scuseria的非经验元广义梯度近似（TPSS元GGA）给出了一个现实的波矢量分析，即使是小的波矢量或长程效应。我们还研究了板厚和短程修正RPA的影响。
2006-06-29 cond-mat.mtrl-sci
The random phase approximation applied to ice
没有范德华相互作用的标准密度泛函对冰相的描述不能令人满意，特别是，与在环境条件下观察到的常见低密度相I $_h$相比，在压力下发生的高密度相太不稳定。虽然通过使用包括范德华相互作用的泛函改进了描述，但相对体积的误差仍然相当大。在这里，我们评估的随机相位近似（RPA）的相关能量，并比较我们的结果与实验数据，以及冰的扩散蒙特卡罗数据。RPA产生一个非常平衡的描述，所有考虑阶段，接近的精度扩散蒙特卡罗的相对能量和体积。这开辟了一条路线，对表面和空腔中的分子水相的简洁描述。
2014-05-15 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Assessing the performance of the Random Phase Approximation for exchange and superexchange coupling constants in magnetic crystalline solids
总能量的随机相近似（RPA）以前已被证明提供了一个定性正确的描述分子系统中的静态相关性，其中密度泛函理论（DFT）与本地泛函必然会失败。这立即提出了一个问题，即RPA是否也能够捕获强相关固体（如莫特绝缘体）的正确物理。由于强的电子局域化，在这样的系统中的磁相互作用是由超交换，在最简单的图片可以被看作是分子的静态相关的模拟占主导地位。在目前的工作中，我们调查的RPA的性能，用于评估在磁性固体NiO，MnO，Na 3Cu 2SbO 6，Sr 2CuO 3，Sr 2CuTeO 6，和单层的CrI 3，这是选择代表各种各样的磁相互作用的超交换和直接交换相互作用。结果表明，RPA可以精确地校正Hartree-Fock引入的大误差，与微扰展开所用的输入轨道无关。然而，在大多数情况下，可以使用DFT+U获得类似于RPA的精度，从计算的角度来看，DFT+ U明显更简单。
2017-07-26 cond-mat.mtrl-sci
Hubbard-$U$ corrected Hamiltonians for non-self-consistent random-phase approximation total-energy calculations: A study of ZnS, TiO$_2$, and NiO
在电子关联的无规相位近似（RPA）下计算总能量的非自洽方法中，需要选择一个单粒子哈密顿量，其解用于构造电子密度和非相互作用响应函数。在这里，我们调查的效果，包括在这个单粒子哈密顿Hubbard- $U$项，以更好地描述在过渡金属化合物ZnS，TiO $_2$和NiO中的3个$d$电子的现场关联。我们发现，RPA的晶格常数基本上是独立的$U$，尽管在底层的电子结构的大的变化。我们进一步证明了这些材料的非自洽RPA总能量在非零$U$处具有最小值。我们的RPA计算发现金红石相的TiO $_2$是更稳定的比独立的$U$，这是一个结果，这是与实验一致，定性不同的计算采用$U$校正（半）本地泛函。然而，我们也发现，+ $U$长期不能用来纠正RPA的NiO的生成热的不良描述。
2016-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Layer Response Theory: Energetics of layered materials from semi-analytic high-level theory
我们提出了一个易于计算的半解析层响应理论（LRT）的分析涉及二维层，如BN或石墨烯的内聚能量。该理论近似随机相位近似（RPA）相关能量。它的RPA特性确保了能量对于分离良好的层具有正确的范德华渐近性，与简单的成对原子-原子理论相反，该理论对于具有零电子能隙的层定性地失败。与此同时，我们的理论比完全RPA能量的计算密集度低得多。它也给出了准确的相关能量附近的结合最小值，相反，Lifshitz型理论。我们成功地将我们的LRT理论应用于石墨和BN，以及石墨烯-BN异质结构。
2016-04-10 cond-mat.mtrl-sci
$G_0W_0$@HF and BSE methods in periodic systems from Hartree-Fock theory: gaussian orbital and density fitting approach
School of Physics, Trinity College Dublin（都柏林三一学院物理学院）
本文提出了一种基于Hartree-Fock理论的$G_0W_0$和BSE方法，采用高斯轨道基组和密度拟合技术，在周期系统中计算准粒子能量，修正了Hartree-Fock理论中对带隙和价带宽度的过估计问题。
2026-05-19 cond-mat.mtrl-sci
Phase Transitions of Zirconia: Machine-Learned Force Fields Beyond Density Functional Theory
我们提出了一种方法来产生机器学习力场（MLFF）与超越密度泛函理论（DFT）的准确性。我们的方法结合了动态主动学习和$Δ$ -机器学习，以便基于随机相位近似（RPA）生成氧化锆的MLFF。具体地，在基于DFT的分子动力学模拟期间实时训练的MLFF由另一个MLFF校正，该另一个MLFF在RPA和DFT计算的能量、力和应力张量之间的差异上训练。由于差异的相对平滑的性质，仅在小单位单元的少量代表性结构上执行昂贵的RPA计算。这些结构是由具有低空间分辨率的核矩阵的奇异值分解秩压缩确定的。这大大降低了计算成本，使我们能够生成一个MLFF完全能够再现高层次的量子力学计算超越DFT。我们仔细验证我们的方法，并证明其成功地研究氧化锆的相变。
2021-09-13 cond-mat.mtrl-sci
Treating different bonding situations: Revisiting Au-Cu alloys using the random phase approximation
采用最新的无规相近似（RPA）方法研究了铜金合金的基态平衡性质。我们估计的晶格常数与实验一致，平均绝对百分比误差（MAPE）为1.4%。半局部泛函，如广义梯度近似（GGA）的Perdew，伯克，和Ernzerhof（PBE）和强约束和适当的规范（SCAN）未能提供准确的体积模量，这表明他们无法描述系统在拉伸或压缩状态的平衡几何。我们发现，RPA中存在的非局域性能够描述两个离域电子密度（散装元素成分结晶合金）之间的过渡，提供准确的形成能。基于我们的研究结果，我们得出结论，这是很难找到一个通用的密度泛函，可以给广泛的金属间化合物合金的性能的准确结果。然而，RPA可以捕获不同的键合情况，通常比其他密度泛函更好。它给出了准确的结果，广泛的基态性能的合金，从金属完全填充的d-壳层。
2019-05-24 cond-mat.mtrl-sci
Phase Stability of the Argon Crystal: A First-Principles Study Based on Random Phase Approximation plus Renormalized Single Excitation Corrections
采用第一性原理电子结构方法，在无规相近似（RPA）和重整化单激发（rSE）修正的基础上，研究了氩（Ar）晶体面心立方（FCC）和六方密排（HCP）结构之间的能量差异.通过平等对待两种结构（即，采用相同的计算超原胞和k网格采样），我们的RPA+rSE计算表明，在零温度下，FCC结构在宽的压力范围内的能量低于HCP结构。零点能（ZPE）的影响也进行了研究，它被发现，ZPE只起着次要的作用，在确定这两种结构的相对稳定性，而电子相关效应占主导地位。我们进一步研究了在高压区的状态方程，我们的RPA+rSE结果，补充声子的贡献，显示出良好的协议与现有的实验数据。最后，通过计算FCC和HCP在不同温度下的吉布斯自由能，我们能够生成Ar晶体的$T$ - $P$相图，揭示了每个相的压力-温度范围。计算结果表明，在一定的温度和压力条件下，FCC相的熵和体积略大于HCP相。
2021-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Convergence of many-body wavefunction expansions using a plane wave basis: from the homogeneous electron gas to the solid state
使用有限模拟单元均匀电子气（HEG）作为一个模型，我们调查的收敛性的相关能量的完全基组（CBS）限制的方法，利用平面波波函数展开。二阶Møller-Plesset理论（MP2）的简单分析和数值结果表明，基组不完整性误差的衰减为1/M，其中M是计算中使用的平面波的数量，允许直接外推到CBS极限。正如我们将要展示的，在构造多电子波函数时基组截断的选择并不明显，这里我们提出了几种基于动量传递矢量的替代方案，它们大大提高了收敛速度。这是证明了各种波函数的方法，从MP2耦合团簇双打理论（CCD）和随机相位近似加上二阶屏蔽交换（RPA+SOSEX）。有限的基础上设置的能量，这些方法和准确的基准比较。变换可以将一般固态系统的轨道映射到HEG平面波基础上，从而允许将这些方法应用于更现实的物理问题。
2012-05-09 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.comp-ph
Reference Energies for Intramolecular Charge-Transfer Excitations
在完成我们以前的努力致力于本地和里德伯过渡的有机化合物的目的，我们提供了一系列高度准确的垂直跃迁能量发生在（$π$共轭）分子化合物的分子内电荷转移跃迁。为此，我们应用一个复合协议组成的线性响应CCSDT的激发能量确定与Dunning的双$ζ$基组校正CC3/CCSDT-3的能量与相应的三重$ζ$基础。在CCSD和CC2水平上获得了进一步的基组校正（高达\emph{aug}-cc-pVQZ）。我们报道了17个化合物的30个跃迁。然后，这些参考值用于基准测试一系列波函数（CIS（D）、SOPPA、RPA（D）、EOM-MP2、CC2、CCSD、CCSD（T）（a）*、CCSDR（3）、CCSDT-3、CC3、ADC（2）、ADC（3）和ADC（2.5）），基于格林函数的Bethe-Salpeter方程（BSE）形式主义在部分自考虑两个不同起始点的一致ev $GW$方案（BSE/ev $GW$@HF和BSE/ev $GW$@PBE 0），以及结合几种交换相关泛函的TD-DFT（B3 LYP、PBE 0、M06 - 2X、CAM-B3 LYP、LC-$ω$ HPBE、$ω$ B97 X、$ω$ B97 X-D和M11）。
2021-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.chem-ph
