Norm conserving pseudo-potentials for the Coulomb interaction

Stefan Riemelmoser

doi:10.25365/thesis.48194

You are here:

University of Vienna
PHAIDRA
Detail o:1336884

Title (eng)

Norm conserving pseudo-potentials for the Coulomb interaction

Parallel title (deu)

Norm erhaltende Pseudopotentiale für die Coulomb Wechselwirkung

Author

Stefan Riemelmoser

Advisor

Georg Kresse

Assessor

Georg Kresse

Abstract (deu)

In den letzten Jahren gab es ein stetig wachsendes Interesse an einer immer genaueren Beschreibung von Korrelations-Energien im Zuge von ab initio Berechnungen elektronischer Strukturen. Die Korrelations-Energien innerhalb von Møller-Plesset Störungstheorie zweiter Ordnung und der sogenannten random phase approximation konvergieren nur langsam in Bezug auf die Basissätze, die wiederum durch eine Energie (“cutoff energy”) parametrisiert werden. Der Grund liegt in der Singularität des Coulomb Potentials, welche ein 1=q2 Hochfrequenz-Verhalten im Fourierraum verursacht. In dieser Arbeit untersuchen wir, ob die Konvergenz verbessert werden kann, indem das repulsive Coulomb Potential durch ein normerhaltendes Pseudopotential ersetzt wird. Die Pseudisierung der Elektron- ElektronWechselwirkung führen wir mithilfe einer verbesserten Version der RRKJ-Methode durch. Wir untersuchen die Konvergenz der pseudisierten Korrelations-Energien und die Fehler, die durch die Pseudisierung gemacht werden für das homogene Elektronengases.

Abstract (eng)

In recent years, there has been a continuing surge of interest in more and more accurate descriptions for the correlation energy in ab initio electronic structure calculations. The correlation energies obtained from second order Møller-Plesset perturbation theory and the random phase approximation both converge very slowly w.r.t. the cutoff energy. This is caused by the singularity of the Coulomb potential which determines the 1=q2 high frequency behavior in Fourier space. In this work, we investigate whether the convergence can be improved by replacing the repulsive Coulomb potential by a norm conserving pseudo-potential. In the pseudization of the electronelectron interaction, we follow a revised version of the RRKJ method. We study the convergence of the pseudized correlation energies and the errors due to the pseudization for the case of the homogeneous electron gas.

Keywords (eng)

norm conserving pseudo-potentials RRKJ RPA MP2

Keywords (deu)

Norm erhaltende Pseudopotentiale RRKJ RPA MP2

Subject (deu)

Festkörperphysik

Subject (deu)

Quantenphysik

Type (deu)

Masterarbeit

Persistent identifier

https://phaidra.univie.ac.at/o:1336884

DOI

10.25365/thesis.48194

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-22769.53149.294773-8

URI

https://utheses.univie.ac.at/detail/42570

Extent (deu)

iv, 85 Seiten : Illustrationen, Diagramme

Number of pages

177

Study plan

Masterstudium Physik

[UA]

[066]

[876]

Association (deu)

Fakultät für Physik

Title (eng)

Norm conserving pseudo-potentials for the Coulomb interaction

Parallel title (deu)

Norm erhaltende Pseudopotentiale für die Coulomb Wechselwirkung

Author

Stefan Riemelmoser

Abstract (deu)

In den letzten Jahren gab es ein stetig wachsendes Interesse an einer immer genaueren Beschreibung von Korrelations-Energien im Zuge von ab initio Berechnungen elektronischer Strukturen. Die Korrelations-Energien innerhalb von Møller-Plesset Störungstheorie zweiter Ordnung und der sogenannten random phase approximation konvergieren nur langsam in Bezug auf die Basissätze, die wiederum durch eine Energie (“cutoff energy”) parametrisiert werden. Der Grund liegt in der Singularität des Coulomb Potentials, welche ein 1=q2 Hochfrequenz-Verhalten im Fourierraum verursacht. In dieser Arbeit untersuchen wir, ob die Konvergenz verbessert werden kann, indem das repulsive Coulomb Potential durch ein normerhaltendes Pseudopotential ersetzt wird. Die Pseudisierung der Elektron- ElektronWechselwirkung führen wir mithilfe einer verbesserten Version der RRKJ-Methode durch. Wir untersuchen die Konvergenz der pseudisierten Korrelations-Energien und die Fehler, die durch die Pseudisierung gemacht werden für das homogene Elektronengases.

Abstract (eng)

In recent years, there has been a continuing surge of interest in more and more accurate descriptions for the correlation energy in ab initio electronic structure calculations. The correlation energies obtained from second order Møller-Plesset perturbation theory and the random phase approximation both converge very slowly w.r.t. the cutoff energy. This is caused by the singularity of the Coulomb potential which determines the 1=q2 high frequency behavior in Fourier space. In this work, we investigate whether the convergence can be improved by replacing the repulsive Coulomb potential by a norm conserving pseudo-potential. In the pseudization of the electronelectron interaction, we follow a revised version of the RRKJ method. We study the convergence of the pseudized correlation energies and the errors due to the pseudization for the case of the homogeneous electron gas.

Keywords (eng)

norm conserving pseudo-potentials RRKJ RPA MP2

Keywords (deu)

Norm erhaltende Pseudopotentiale RRKJ RPA MP2

Subject (deu)

Festkörperphysik

Subject (deu)

Quantenphysik

Type (deu)

Masterarbeit

Persistent identifier

https://phaidra.univie.ac.at/o:1336885