Dichtefunktionalstheorie kleiner Quantensysteme

Wir schlagen vor, einen in den letzten Jahren entwickelten Ortsraum-Algorithmus zur Lösung von Kohn-Sham auf verschiedene physikalische Problemstellungen im Gebiet der Quantenpunkte und metallischen Cluster anzuwenden. Unser Programm ist vollständig im Ortsraum formuliert und profitiert daher von den bekannten Vorteilen von Ortsraum-Methoden. Das Programmpaket ist aus mehreren neu entwickelten Komponenten modular aufgebaut, nämlich (a) ein Diffusions-algorithmus zur Lösung des Eigenwertproblems, bei dem der Diffusionsoperator zu 4. Ordnung im Zeitschritt approximiert wird, (b) eine Subraum-Diagonalisierung, welche die Konvergenz des Eigenwert-Lösers beschleunigt und (c) eine neue Methode zur Berechnung der Dichte-korrektur, welche auf einer kollektiven Formulierung der "Linear Response`` Theorie beruht. Uns stehen jetzt Versionen des Programmpaketes in zwei und drei Dimensionen zur Verfügung, welche im Zuge des abgelaufenen Projekts gründlich getestet und optimiert worden sind. Wir wollen am 3D Code noch einige kleinere technische Modifikationen erproben, aber die Betonung unserer künftigen Arbeit wird in der Untersuchung aktueller und interessanter physikalischer Probleme liegen, welche aufgrund des Rechenaufwandes mit bisherigen Programmpaketen nur eingeschränkt oder mit enormen zeitlichen Aufwand behandelbar waren. An technischen Neuentwicklungen planen wir die Verallgemeinerung unserer Methoden auf Quantenpunkte in starken Magnetfeldern, und auf zeitabhängige Probleme.

Wir schlagen vor, einen in den letzten Jahren entwickelten Ortsraum-Algorithmus zur Lösung von Kohn-Sham auf verschiedene physikalische Problemstellungen im Gebiet der Quantenpunkte und metallischen Cluster anzuwenden. Unser Programm ist vollständig im Ortsraum formuliert und profitiert daher von den bekannten Vorteilen von Ortsraum-Methoden. Das Programmpaket ist aus mehreren neu entwickelten Komponenten modular aufgebaut, nämlich (a) ein Diffusions-algorithmus zur Lösung des Eigenwertproblems, bei dem der Diffusionsoperator zu 4. Ordnung im Zeitschritt approximiert wird, (b) eine Subraum-Diagonalisierung, welche die Konvergenz des Eigenwert-Lösers beschleunigt und (c) eine neue Methode zur Berechnung der Dichte-korrektur, welche auf einer kollektiven Formulierung der "Linear Response`` Theorie beruht. Uns stehen jetzt Versionen des Programmpaketes in zwei und drei Dimensionen zur Verfügung, welche im Zuge des abgelaufenen Projekts gründlich getestet und optimiert worden sind. Wir wollen am 3D Code noch einige kleinere technische Modifikationen erproben, aber die Betonung unserer künftigen Arbeit wird in der Untersuchung aktueller und interessanter physikalischer Probleme liegen, welche aufgrund des Rechenaufwandes mit bisherigen Programmpaketen nur eingeschränkt oder mit enormen zeitlichen Aufwand behandelbar waren. An technischen Neuentwicklungen planen wir die Verallgemeinerung unserer Methoden auf Quantenpunkte in starken Magnetfeldern, und auf zeitabhängige Probleme.