| 论文提要 | 第5-6页 |
| 中文摘要 | 第6-9页 |
| Abstract | 第9-11页 |
| 第1章 绪论 | 第16-24页 |
| 1.1 大尺度模拟的意义与挑战 | 第17-18页 |
| 1.2 无轨道密度泛函理论的发展，意义与挑战 | 第18-21页 |
| 1.3 本文的选题目的和意义 | 第21-24页 |
| 第2章 基本理论和优化算法 | 第24-52页 |
| 2.1 密度泛函理论 | 第24-36页 |
| 2.1.1 Hohenberg-Kohn密度泛函理论及需要解决的问题 | 第24-27页 |
| 2.1.2 Kohn-Sham密度泛函理论 | 第27-30页 |
| 2.1.3 无轨道密度泛函理论 | 第30-36页 |
| 2.2 赝势理论 | 第36-42页 |
| 2.2.1 非定域赝势 | 第37-40页 |
| 2.2.2 定域赝势 | 第40-42页 |
| 2.3 优化算法 | 第42-52页 |
| 2.3.1 线性搜索与Wolfe条件 | 第42-46页 |
| 2.3.2 共轭梯度算法 | 第46-48页 |
| 2.3.3 截断牛顿算法 | 第48-52页 |
| 第3章 第一性原理优化有效定域赝势OEPP | 第52-72页 |
| 3.1 背景介绍 | 第52-53页 |
| 3.2 优化有效定域赝势 | 第53-57页 |
| 3.3 计算细节 | 第57页 |
| 3.4 测试结果 | 第57-68页 |
| 3.4.1 保模条件守恒性的测试 | 第58-60页 |
| 3.4.2 自由原子的电子结构 | 第60-63页 |
| 3.4.3 体材料性质 | 第63-68页 |
| 3.5 能否构建出很好移植性定域赝势的评估 | 第68-70页 |
| 3.6 本章小结 | 第70-72页 |
| 第4章 ATLAS:实空间有限差分无轨道密度泛函理论软件 | 第72-92页 |
| 4.1 背景介绍 | 第72-75页 |
| 4.2 理论及技术特点 | 第75-84页 |
| 4.2.1 无轨道密度泛函理论背景 | 第75-77页 |
| 4.2.2 实空间表象 | 第77-81页 |
| 4.2.3 能量直接最小化算法 | 第81-84页 |
| 4.3 数值结果 | 第84-91页 |
| 4.3.1 收敛性测试 | 第84-85页 |
| 4.3.2 计算精度 | 第85-87页 |
| 4.3.3 计算效率 | 第87-90页 |
| 4.3.4 数值稳定性分析 | 第90-91页 |
| 4.4 本章小结 | 第91-92页 |
| 第5章 总结与展望 | 第92-94页 |
| 参考文献 | 第94-110页 |
| 附录 | 第110-122页 |
| A 推导OEPP的OEP方程 | 第110-114页 |
| B 定域赝势的保模条件 | 第114-117页 |
| C 赝原子电子结构的计算及相关物理量的定义 | 第117-118页 |
| D 赝原子测试结果表 | 第118-120页 |
| E 结构信息表 | 第120-122页 |
| 作者简介 | 第122-124页 |
| 攻读博士学位期间公开发表的学术论文 | 第124-126页 |
| 致谢 | 第126-128页 |