How to verify the precision of density-functional-theory implementations via reproducible and universal workflows

密度泛函理论 赝势 计算机科学 周期边界条件 可靠性(半导体) 航程(航空) 工作流程 周期表 理论计算机科学 边值问题 计算化学 化学 物理 材料科学 量子力学 数据库 功率(物理) 复合材料
作者
Emanuele Bosoni,Louis Beal,Marnik Bercx,Peter Blaha,Stefan Blügel,J. D. Broder,Martin Callsen,Stefaan Cottenier,Augustin Degomme,Vladimir Dikan,Kristjan Eimre,Espen Flage−Larsen,Marco Fornari,Alberto Garcı́a,Luigi Genovese,Matteo Giantomassi,Sebastiaan P. Huber,Henning Janssen,Georg Kastlunger,Matthias Krack,Georg Kresse,Thomas D. Kühne,Kurt Lejaeghere,Georg K. H. Madsen,Martijn Marsman,Nicola Marzari,Gregor Michalicek,Hossein Mirhosseini,Tiziano Müller,Guido Petretto,Chris J. Pickard,Samuel Poncé,Gian‐Marco Rignanese,Oleg Rubel,Thomas Ruh,Michael Sluydts,Danny E. P. Vanpoucke,Sudarshan Vijay,Michael Wolloch,Daniel Wortmann,Aliaksandr V. Yakutovich,Ju‐Song Yu,Austin Zadoks,Bonan Zhu,Giovanni Pizzi
出处
期刊:Nature Reviews Physics [Springer Nature]
卷期号:6 (1): 45-58 被引量:6
标识
DOI:10.1038/s42254-023-00655-3
摘要

Density-functional theory methods and codes adopting periodic boundary conditions are extensively used in condensed matter physics and materials science research. In 2016, their precision (how well properties computed with different codes agree among each other) was systematically assessed on elemental crystals: a first crucial step to evaluate the reliability of such computations. In this Expert Recommendation, we discuss recommendations for verification studies aiming at further testing precision and transferability of density-functional-theory computational approaches and codes. We illustrate such recommendations using a greatly expanded protocol covering the whole periodic table from Z = 1 to 96 and characterizing 10 prototypical cubic compounds for each element: four unaries and six oxides, spanning a wide range of coordination numbers and oxidation states. The primary outcome is a reference dataset of 960 equations of state cross-checked between two all-electron codes, then used to verify and improve nine pseudopotential-based approaches. Finally, we discuss the extent to which the current results for total energies can be reused for different goals. Verification efforts of density-functional theory (DFT) calculations are of crucial importance to evaluate the reliability of simulation results. In this Expert Recommendation, we suggest metrics for DFT verification, illustrating them with an all-electron reference dataset of 960 equations of state covering the whole periodic table (hydrogen to curium) and discuss the importance of improving pseudopotential codes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
爱学习完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
星河圈揽发布了新的文献求助10
3秒前
11秒前
爆米花应助小小冰采纳,获得10
14秒前
hh发布了新的文献求助10
14秒前
zho发布了新的文献求助10
14秒前
17秒前
18秒前
热情的夏完成签到,获得积分10
19秒前
carrying发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
21秒前
稳稳发布了新的文献求助10
21秒前
钙钛矿光电突触应助鹿露采纳,获得10
24秒前
十二完成签到 ,获得积分10
24秒前
叶子的叶完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
25秒前
hh完成签到,获得积分10
25秒前
JK2022发布了新的文献求助30
25秒前
27秒前
孤独的丹翠完成签到,获得积分20
27秒前
sqk完成签到,获得积分10
27秒前
FIN发布了新的文献求助50
27秒前
FashionBoy应助青尘枫叶采纳,获得10
28秒前
小小冰发布了新的文献求助10
30秒前
付丫丫完成签到,获得积分10
30秒前
可乐加糖完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
juju子发布了新的文献求助10
33秒前
33秒前
可乐加糖发布了新的文献求助10
34秒前
安冉然发布了新的文献求助10
35秒前
37秒前
38秒前
nefelibata发布了新的文献求助10
38秒前
叮咚叮咚完成签到,获得积分20
39秒前
科研通AI2S应助supcond采纳,获得10
39秒前
潇飞天下完成签到,获得积分10
40秒前
高分求助中
Handbook of Fuel Cells, 6 Volume Set 1666
求助这个网站里的问题集 1000
Floxuridine; Third Edition 1000
Tracking and Data Fusion: A Handbook of Algorithms 1000
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 800
消化器内視鏡関連の偶発症に関する第7回全国調査報告2019〜2021年までの3年間 500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 冶金 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2863206
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2469000
关于积分的说明 6695581
捐赠科研通 2159687
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1147272
版权声明 585212
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 563693