Logowanie do System sprawozdań KDM

Rozwój metody rozszerzonego lagranżjanu w zastosowaniu do symulacji LS-BOMD z lokalnymi orbitalami optymalizowanymi in situ

Kierownik projektu: Jacek Dziedzic

Politechnika Gdańska

Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej

Gdańsk

Streszczenie projektu

Projekt realizowany jest w ramach grantu EP/K039156/1 "SI2-CHE: Development and Deployment of Chemical Software for Advanced Potential Energy Surfaces". Obszar zainteresowania projektu obejmuje metody rozszerzonego lagranżjanu (extended Lagrangian, XL) w zastosowaniu do liniowo skalujących się obliczeń metodą dynamiki molekularnej w ujęciu Borna-Oppenheimera (linear-scaling Born-Oppenheimer molecular dynamics, LS-BOMD).

Metody XL pozwalają znacznie zredukować nakład obliczeniowy dynamicznych obliczeń ab initio poprzez propagację inicjalnych orbitali pomiędzy krokami dynamiki, umożliwiając szybsze osiągnięcie samouzgodnienia w każdym z kroków. Dzięki temu, że inicjalne orbitale propagowane są jako dodatkowe, fikcyjne stopnie swobody rozszerzonego lagranżjanu, nie zostaje zakłócona odwracalność czasu, przez co całkowita energia układu pozostaje całką ruchu. Bolączkę metod XL stanowi rezonans fikcyjnych stopni swobody, który prowadzi do niekontrolowanego wzrostu stowarzyszonej z nimi energii kinetycznej, co z kolei skutkuje progresywnym pogarszeniem się jakości propagowanych orbitali.

Celem projektu jest rozwój technik umożliwiających efektywne i fizycznie spójne kontrolowanie w/w procesu poprzez dysypację energii fikcyjnych stopni swobody w sposób prowadzący do jak najmniejszego dryfu całkowitej energii układu rzeczywistego. Badania prowadzone są w kontekście liniowo skalujących się metod DFT wykorzystujących nieortogonalne bazy orbitali optymalizowanych in situ.

Publikacje

  1. V. Vitale, J. Dziedzic, A. Albaugh, A.M.N. Niklasson, T. Head-Gordon, C-K. Skylaris, Performance of extended Lagrangian schemes for molecular dynamics simulations with classical polarizable force fields and density functional theory, Journal of Chemical Physics -, (2017) -

Centrum Informatyczne Trójmiejskiej Akademickiej Sieci Komputerowej
ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk   |   tel. 58-347-24-11
email: office@task.gda.pl   |   NIP: 584-020-35-93