npj: 密度泛函理论—固态赝势的计算

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尽管密度泛函理论取得了巨大成功和广泛普及，也极受欢迎，但对其作系统的求证和验证研究方面，无论从量度还是从广度上都远远不够。到目前为止，很少有人关注并验证基础赝势和投影增强波近似的关系。

来自瑞士洛桑联邦理工学院的Nicola Marzari及其同事，介绍了共享数据库的赝势测试方案，包括验证步骤和性能评估步骤，并以其为85种元素选择了最佳赝势。他们基于几个独立的标准，提出了一个验证方案来测试可共享的赝势库，这些标准包括：验证全电子状态方程和声子频率、带结构、内聚能和压力的平面波收敛测试。采用这些标准，该研究获得了有序赝势库（或标准固态赝势库，SSSP），瞄准高通量材料筛选（“SSSP效率”）和高精度材料建模（“SSSP精度”）。在元素固态方程的Δ-因子检验中，SSSP精度在可应用的开源赝势库中表现最好。由于更平滑的赝势可以实现更快的计算，所以赝势性能问题也很重要。在高通量材料搜索中，于精确度和性能之间找到正确的平衡尤为重要，但目前这样的搜索正是全球范围内需要付出巨大努力有待实现的目标。

该文近期发表于npj Computational Materials 4: 72 (2018)，英文标题与摘要如下，点击左下角“阅读原文”可以自由获取论文PDF。

Precision and efficiency in solid-state pseudopotential calculations 

Gianluca Prandini, Antimo Marrazzo, Ivano E. Castelli, Nicolas Mounet & Nicola Marzari 

Despite the enormous success and popularity ofdensity-functional theory, systematic verification and validation studies arestill limited in number and scope. Here, we propose a protocol to test publiclyavailable pseudopotential libraries, based on several independent criteriaincluding verification against all-electron equations of state and plane-waveconvergence tests for phonon frequencies, band structure, cohesive energy andpressure. Adopting these criteria we obtain curated pseudopotential libraries(named SSSP or standard solid-state pseudopotential libraries), that we targetfor high-throughput materials screening (“SSSP efficiency”) and high-precisionmaterials modelling (“SSSP precision”). This latter scores highest amongopen-source pseudopotential libraries available in the Δ-factor test ofequations of states of elemental solids.

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