論文の概要: B-Spline basis Hartree-Fock method for arbitrary central potentials:
atoms, clusters and electron gas
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2108.05850v1
- Date: Thu, 12 Aug 2021 16:57:21 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-18 17:14:32.148812
- Title: B-Spline basis Hartree-Fock method for arbitrary central potentials:
atoms, clusters and electron gas
- Title（参考訳）: B-スプライン基底ハートリーフォック法による任意の中心ポテンシャル:原子、クラスター、電子ガス
- Authors: D. T. Waide, D. G. Green and G. F. Gribakin
- Abstract要約: 任意の中心ポテンシャルに対して頑健な収束が可能なハートリー・フォック法の実装について述べる。
クーロン中心ポテンシャルについては、原子と負イオンの選択のために収束パターンとエネルギーが提示される。
調和性に制限された電子-ガス問題に対して、トーマス・フェルミ法とその正確な解析解との比較を行う。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: An implementation of the Hartree-Fock (HF) method capable of robust
convergence for well-behaved arbitrary central potentials is presented. The
Hartree-Fock equations are converted to a generalized eigenvalue problem by
employing a B-spline basis in a finite-size box. Convergence of the
self-consistency iterations for the occupied electron orbitals is achieved by
increasing the magnitude of the electron-electron Coulomb interaction gradually
to its true value. For the Coulomb central potential, convergence patterns and
energies are presented for a selection of atoms and negative ions, and are
benchmarked against existing calculations. The present approach is also tested
by calculating the ground states for an electron gas confined by a harmonic
potential and also by that of uniformly charged sphere (the jellium model of
alkali-metal clusters). For the harmonically confined electron-gas problem,
comparisons are made with the Thomas-Fermi method and its accurate asymptotic
analytical solution, with close agreement found for the electron energy and
density for large electron numbers. We test the accuracy and effective
completeness of the excited state manifolds by calculating the static dipole
polarizabilities at the HF level and using the Random-Phase Approximation.
Using the latter is crucial for the electron-gas and cluster models, where the
effect of electron screening is very important. Comparisons are made for with
experimental data for sodium clusters of up to $\sim $100 atoms.
- Abstract（参考訳）: 有意な中心ポテンシャルに対するロバスト収束が可能なhartree-fock(hf)法の実装について述べる。
ハーツリー・フォック方程式は有限サイズの箱にb-スプライン基底を用いることで一般化された固有値問題に変換される。
占有された電子軌道に対する自己整合性反復の収束は、電子-電子クーロン相互作用の規模を徐々に真の値に増やすことによって達成される。
クーロン中心ポテンシャルについて、収束パターンとエネルギーは原子と負イオンの選択のために提示され、既存の計算と比較される。
この手法は、高調波ポテンシャルで閉じ込められた電子ガスの基底状態や、一様帯電された球体(アルカリ金属クラスターのゼリウムモデル)の基底状態を計算することによっても検証される。
調和的に閉じ込められた電子-ガス問題では、トーマス-フェルミ法とその正確な漸近解析解との比較が行われ、電子エネルギーと大きな電子数の密度に密接な一致が見られる。
hfレベルの静的双極子偏極率を計算し、ランダム位相近似を用いて励起状態多様体の精度と有効完全性をテストする。
後者の使用は、電子スクリーニングの効果が非常に重要である電子ガスおよびクラスターモデルにとって重要である。
比較は、最大$\sim 100原子のナトリウムクラスターの実験データを用いて行われる。
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