SIESTA-PEXSI: Massively parallel method for efficient and accurate ab initio materials simulation
Visualitza/Obre
10.1088/0953-8984/26/30/305503
Inclou dades d'ús des de 2022
Cita com:
hdl:2117/84762
Tipus de documentArticle
Data publicació2014-06-10
EditorIOP Publishing
Condicions d'accésAccés obert
Tots els drets reservats. Aquesta obra està protegida pels drets de propietat intel·lectual i
industrial corresponents. Sense perjudici de les exempcions legals existents, queda prohibida la seva
reproducció, distribució, comunicació pública o transformació sense l'autorització del titular dels drets
ProjectePRACE-2IP - PRACE (EC-FP7-283493)
Desarrollo Y Aplicacion De Metodos Eficientes De Simulacion Mecano-Cuantica: Nuevos Materiales Funcionales Y Propiedades Termodinamicas (MICINN-FIS2009-12721-C04-03)
SIMULACIONES ATOMISTICAS DE PRIMEROS PRINCIPIOS: METODOLOGIA Y APLICACIONES A SISTEMAS COMPLEJOS (MINECO-FIS2012-37549-C05-05)
Supercomputación y eCiencia (MEC-CSD2007-00050)
Desarrollo Y Aplicacion De Metodos Eficientes De Simulacion Mecano-Cuantica: Nuevos Materiales Funcionales Y Propiedades Termodinamicas (MICINN-FIS2009-12721-C04-03)
SIMULACIONES ATOMISTICAS DE PRIMEROS PRINCIPIOS: METODOLOGIA Y APLICACIONES A SISTEMAS COMPLEJOS (MINECO-FIS2012-37549-C05-05)
Supercomputación y eCiencia (MEC-CSD2007-00050)
Abstract
We describe a scheme for efficient large-scale electronic-structure calculations based on the combination of the pole expansion and selected inversion (PEXSI) technique with the SIESTA method, which uses numerical atomic orbitals within the Kohn–Sham density functional theory (KSDFT) framework. The PEXSI technique can efficiently utilize the sparsity pattern of the Hamiltonian and overlap matrices generated in SIESTA, and for large systems it has a much lower computational complexity than that associated with the matrix diagonalization procedure. The PEXSI technique can be used to evaluate the electron density, free energy, atomic forces, density of states and local density of states without computing any eigenvalue or eigenvector of the Kohn–Sham Hamiltonian. It can achieve accuracy fully comparable to that obtained from a matrix diagonalization procedure for general systems, including
metallic systems at low temperature. The PEXSI method is also highly scalable. With the recently developed massively parallel PEXSI technique, we can make efficient use of more than 10 000 processors on high performance machines. We demonstrate the performance and accuracy of the SIESTA-PEXSI method using several examples of large scale electronic structure calculations, including 1D, 2D and bulk problems with insulating, semi-metallic, and metallic character.
CitacióLin, Lin [et al.]. SIESTA-PEXSI: Massively parallel method for efficient and accurate ab initio materials simulation. "Journal of Physics: Condensed Matter", 10 Juny 2014, vol. 26, núm. 30.
ISSN0953-8984
Col·leccions
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
---|---|---|---|---|
SIESTA-PEXSI.pdf | 2,646Mb | Visualitza/Obre |