大尺度计算凝聚态物理方法及应用

报告题目：大尺度计算凝聚态物理方法及应用

报告人：袁声军 教授（武汉大学物理科学与技术学院）         

报告时间：2023年3月16日 10:00-12:00

报告地点：江湾校区一号交叉楼A5005

摘要：常见的计算凝聚态物理方法，如基于密度泛函理论的第一性原理计算和二次量子化下的紧束缚模型，通常需要对哈密顿量进行对角化运算，极大限制了研究体系的大小。本报告主要讨论如何将求解的问题从定态薛定谔方程转化为含时薛定谔方程，从而绕开对角化实现复杂体系的大尺度模拟。主要介绍两个方法及其应用：(1)线性标度的TBPM方法，包括能量态密度、朗道能级、局域态密度、准本征态、光导率、电导率、磁光电导率、载流子速率、迁移率、平均自由程、局域长度、扩散系数、穿透系数、磁化强度、磁化率、极化函数、响应函数、介电常数、能量损失谱、等离激元谱、等离激元寿命等物理量的无对角化计算，计算尺度较传统方法提升5-6个数量级，至数十亿原子或更大的紧束缚体系；(2) 基于密度泛函理论的无对角化计算方法rsDFT，通过随机态波函数的含时演化实现电荷密度和哈密顿量的自洽计算，计算尺度较传统方法提升3-4个数量级，可将密度泛函理论计算扩展至数百万原子体系，并可推广至大尺度的第一性原理分子动力学模拟（MD），激发态计算（TDDFT），准粒子计算（GW），激子计算（BSE）和磁性计算（DMFT）。
简介：袁声军，武汉大学物理科学与技术学院教授，2001年本科毕业于浙江大学物理系，2003年获得德国锡根大学理论物理硕士学位，2008年获得荷兰格罗宁根大学计算物理博士学位。主要研究领域为计算物理学和凝聚态理论，发展了TBPM和rsDFT等大尺度计算凝聚态物理方法，并独立自主开发了多款计算物理软件，包括基于紧束缚模型的TBPLaS(www.tbplas.net)和基于密度泛函理论的ABPLaS。在Nature、Science、Nature子刊，Phys. Rev. X、Phys. Rev. Lett.等期刊发表学术论文120余篇，其中Phys. Rev.系列66篇。