Studie konvergence izogeometrické analýzy založené na Bézierově extrakci ve výpočtech elektronových struktur
| dc.contributor.author | Cimrman, Robert | |
| dc.contributor.author | Novák, Matyáš | |
| dc.contributor.author | Kolman, Radek | |
| dc.contributor.author | Tůma, Miroslav | |
| dc.contributor.author | Plešek, Jiří | |
| dc.contributor.author | Vackář, Jiří | |
| dc.date.accessioned | 2018-02-21T11:35:29Z | |
| dc.date.available | 2018-02-21T11:35:29Z | |
| dc.date.issued | 2018 | |
| dc.description.abstract | Chování různých, i hypotetických, materiálů lze předvídat pomocí ab-inicio výpočtů elektronových struktur, které poskytují všechny potřebné informace: celkovou energii systému a její derivace. V článku je popsána nová metoda vhodná pro neperiodické systémy, založená na metodě konečných prvků a její modifikaci izogeometrické analýze, používající splajny. Jsou analyzovány a porovnávány konvergenční vlastnosti těchto způsobů diskretizace pomocí podproblémů, z nichž se skládá výpočetní algoritmus elektronových struktur. | cs |
| dc.description.abstract-translated | Behavior of various, even hypothetical, materials can be predicted via ab-initio electronic structure calculations providing all the necessary information: the total energy of the sys- tem and its derivatives. In case of non-periodic structures, the existing well-established methods for electronic structure calculations either use special bases, predetermining and limiting the shapes of wave functions, or require artificial computationally expensive ar- rangements, like large supercells. We developed a new method for non-periodic electronic structures based on the density functional theory, environment-reflecting pseudopotentials and the isogeometric analysis with Bézier extraction, ensuring continuity for all quantities up to the second derivative. The approach is especially suitable for calculating the total en- ergy derivatives and for molecular-dynamics simulations. Its main assets are the universal basis with the excellent convergence control and the capability to calculate precisely the non-periodic structures even lacking in charge neutrality. Within the present paper, con- vergence study for isogeometric analysis vs. standard finite-element approach is carried out and illustrated on sub-problems that appear in our electronic structure calculations method: the Poisson problem, the generalized eigenvalue problem and the density func- tional theory Kohn–Sham equations applied to a benchmark problem. | en |
| dc.format | 15 s. | cs |
| dc.format.mimetype | application/pdf | |
| dc.identifier.citation | CIMRMAN, R., NOVÁK, M., KOLMAN, R., TŮMA, M., PLEŠEK, J., VACKÁŘ, J. Convergence study of isogeometric analysis based on Bézier extraction in electronic structure calculations. Applied mathematics and computation, 2018, roč. 319, č. Feb 15 2018, s. 138-152. ISSN 0096-3003. | en |
| dc.identifier.doi | 10.1016/j.amc.2017.02.023 | |
| dc.identifier.issn | 0096-3003 | |
| dc.identifier.obd | 43921055 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11025/29309 | |
| dc.language.iso | en | en |
| dc.project.ID | info:eu-repo/grantAgreetment/EC/Výpočetní a experimentální design pokročilých materiálů s novými funkcionalitami /CZ.02.1.01/0.0/0.0/15_003/0000358 | cs |
| dc.publisher | Elsevier | en |
| dc.rights | Plný text není přístupný. | cs |
| dc.rights | © BY-NC-ND | en |
| dc.rights.access | closedAccess | en |
| dc.subject | výpočty elektronových struktur | cs |
| dc.subject | teorie funkcionálů hustoty | cs |
| dc.subject | metoda konečných prvků | cs |
| dc.subject | izogeometrická analýza | cs |
| dc.subject.translated | Electronic structure calculation | en |
| dc.subject.translated | Density functional theory | en |
| dc.subject.translated | Finite element method | en |
| dc.subject.translated | Isogeometric analysis | en |
| dc.title | Studie konvergence izogeometrické analýzy založené na Bézierově extrakci ve výpočtech elektronových struktur | cs |
| dc.title | Convergence study of isogeometric analysis based on Bézier extraction in electronic structure calculations | en |
| dc.type | postprint | cs |
| dc.type | článek | cs |
| dc.type | postprint | en |
| dc.type | article | en |
| dc.type.status | Peer-reviewed | en |
| dc.type.version | acceptedVersion | en |
| dc.type.version | publishedVersion | en |