ABACUS原子轨道基组数据

当需要高效率地模拟原子结构中的电子性质时，基于原子轨道的第一性原理计算算法能够提供高精度且快速的量子结构模拟。具体实施计算时，需要准确且普适的原子轨道数据作为模拟的必要输入数据。本申请所登记的原子轨道数据具有多种精度登记且适用于68种元素周期表元素，能够满足 ABACUS等基于原子轨道的计算软件的量子材料模拟需求。针对每一个元素类型，以双原子、三原子、四原子等局部小结构为对象，使用数据结构中设定的能量截断的平面波基组，来计算高精度的波函数作为参照数据。然后，以具有设定的半径截断的球贝塞尔函数作为空间基组，以设定的角量子数作为角动量上限遍历不同角动量的球谐函数，为不同的角动量分配轨道数量（即数据结构中的轨道数）以满足高低多种精度需求，构建基于原子轨道的波函数表示空间，用以拟合参照数据。拟合优化目标为平面波与原子轨道两种基组下的波函数差异，并限制拟合波函数的动量最大值，防止非物理的高频振荡部分。拟合过程中，使用退火算法生成球贝塞尔函数的拟合系数，然后根据设定的网格数、网格间距，计算轨道的数据组列表，保存在数据结构的轨道离散值位置。当完成数据生成后，还需应用于物态方程等标准计算中，检验轨道基组数据的准确性与普适性，在出现计算精度问题时，调整优化算法，改变设定参数值，直到完成一套包括多种精度级别（不同能量截断、半径截断等）的原子轨道数据。

搜集汇总

数据集介绍

特点

ABACUS原子轨道基组数据是一个包含3376条记录的科学数据集，适用于68种元素周期表元素，主要用于支持基于原子轨道的第一性原理计算算法，以实现高精度的量子结构模拟。该数据集由中国科学技术大学申请登记，更新频次为按需更新，并已通过存证公证。