Fast Time-Dependent Density Functional Theory Calculations of the X-ray Absorption Spectroscopy of Large Systems.
Fast Time-Dependent Density Functional Theory Calculations of the X-ray Absorption Spectroscopy of Large Systems.
复制标题
大型系统 X 射线吸收光谱的快速瞬态密度泛函理论计算。
DOI：
10.1021/acs.jctc.6b00656
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发表时间：
2016
影响因子：
5.5
通讯作者：
Besley NA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Besley NA
在Tamm-Dancoff近似下，采用含时密度泛函（TDDFT）方法计算K边X射线吸收谱，通过引入严格的积分屏蔽方法，使计算量大大降低，该方法只包含吸收原子核基函数的积分，并对与交换和关联泛函相关的积分采用降低质量的数值积分。通过在吸收核轨道激发空间内构造TDDFT矩阵并利用虚拟轨道空间的进一步截断来减少计算所需的存储器。由此产生的方法，表示为fTDDFTs，导致更快的计算，并使大型系统的研究易于处理。通过计算叶绿素、C60和C70的碳K边的X射线吸收光谱，证明了该方法的能力。
The computational cost of calculations ofK-edge X-ray absorption spectra using time-dependent density functional (TDDFT) within the Tamm–Dancoff approximation is significantly reduced through the introduction of a severe integral screening procedure that includes only integrals that involve the coresbasis function of the absorbing atom(s) coupled with a reduced quality numerical quadrature for integrals associated with the exchange and correlation functionals. The memory required for the calculations is reduced through construction of the TDDFT matrix within the absorbing core orbitals excitation space and exploiting further truncation of the virtual orbital space. The resulting method, denoted fTDDFTs, leads to much faster calculations and makes the study of large systems tractable. The capability of the method is demonstrated through calculations of the X-ray absorption spectra at the carbonK-edge of chlorophylla, C60and C70.
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