PWmat提供了两种手段来研究超快载流子动力学:实时/含时密度泛函理论(rt-TDDFT)和非绝热分子动力学(NAMD),后者适用于大体系的模拟(例如,原子数大于100的体系),是一种近似方法,忽略载流子运动对核运动的影响。
NAMD的概念
PWmat的NAMD方法主要特点
在做BOMD产生原子核轨迹的过程中,直接输出了两个时刻间波函数的内积,这样就避免了再对轨迹上的构型做自洽计算求解波函数的过程,既节约了计算时间又节约了存储空间。
在处理退相干和细致平衡的方法上,PWmat并没有采用FSSH,而是使用了由汪林望老师发展的P-matrix方法(🔗),该方法也是将含时薛定谔方程采用密度矩阵形式进行重新表述,通过密度矩阵非对角项衰减来描述退相干过程。
此外,这些非对角项被分为两部分,分别对应能量增加和能量降低的电子跃迁。通过将玻尔兹曼因子应用于能量增加的跃迁来实现细致平衡。