计算物理

在 Abinit 模守恒框架下实现电子局域函数(ELF):理论推导与测试

Published: 2026-10-05

本文整理自 Aurélien Lherbier 于 2009 年撰写的两份 Abinit 技术报告 \cite{lherbier2009implementation,lherbier2009test}:先回顾平面波电子结构计算的基础,以及波函数、电子密度和动能密度在晶体对称性下的处理方式;再在此基础上构造电子局域函数(ELF),并用孤立 H 原子和 Li 原子检验它在 Abinit 模守恒赝势框架中的实现。

$$ ELF(\mathbf{r}) = \frac{1}{1+\left(\dfrac{D(\mathbf{r})}{D^0(\mathbf{r})}\right)^2} $$

PAW 赝势 SCF 收敛问题的诊断与修复

Published: 2026-05-19

将赝势从 norm-conserving(psp8,ta015)切换到 PAW(xml,PseudoDojo pbe/paw-sr-11,ta031)后,所有 COHP 计算的 SCF 迭代出现严重的收敛困难。能量在前几步快速下降后开始振荡上升,残差(vres2)在 $\sim1\times10^{-2}$ 处停滞不前。本文记录该问题的诊断与修复过程。

DFT 计算中的优化算法与 Mixing 算法详解

Published: 2026-04-08

密度泛函理论(DFT)是现代计算材料科学和量子化学的核心工具。在 DFT 计算流程中,优化算法与 Mixing 算法的效率直接决定了计算的收敛速度与精度。本文将系统梳理 DFT 计算中的三大类优化算法——混合算法(Mixing)、对角化算法(Diagonalization)和结构弛豫算法(Relaxation),深入剖析其数学原理、实现细节与适用场景。