我们知道前面讲原子轨道基组是基于原子轨道进行划分的 那么平面波基组到底是基于什么内容进行划分的呢? 它是通过平面波展开,由平面波基函数线性叠加而成 根据布洛赫定理和周期场近似,我们只需要计算一个周期 平面波基组并不是用来描述 势场或者每个电子的波函数 而是用来描述电子在晶体中的 整体分布和运动状态 指数上面的系数对应平面波的动能 n越大,对应的平面波的动能也越大 想要描述更精确的波函数 显然平面波的基组越大越好 但同时计算量也会增大 为了更好的 进行计算 所以需要通过平面波函数截断能 来控制平面波基组的数量 平面波基组由于当离原子核较近时,它的库伦势是~-1/r2进行相关的 因为在原子核附近,电子受到原子核的库仑吸引力的影响非常强烈 导致其波函数的振幅在该区域迅速增加,从而形成明显的振荡 在平面波基组中,电子波函数在离原子核越近的区域会有很大的振荡 需要更多的平面波基函数才能准确地描述波函数的形态因此会出现明显的振荡 处理方法有2种 一种是采用内部利用假的势进行描述,就是赝势 另一种就是改造平面波基组,采用混合基组 平面波基组的优点 方便展开 可以使用快速傅里叶变换 可以处理周期性结构 平面波基组的缺点 原子核附近不太好处理,需要研究方法 必须要使用周期性边界 由于其非局域化,难以计算较多的原子材料 |
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