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数苑博雅讲座(47):Schrödinger-Poisson systems 的数值方法及误差分析

来源:
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发布时间:2026-05-29
报告时间:
2025.10.10(周五)下午14:00-14:50
报告地点:
华中师范大学国交2号楼315会议室
报告人:
郑伟英
报告人单位:
中国科学院数学与系统科学研究院
邀请人:
阴小波
摘要:
Schroedinger-Poisson 非线性耦合系统,在半导体材料和器件仿真、电子结构计算等方面有广泛应用。Hamiltonian算子一般包含外势、电势(相互作用势)以及交换关联势,系统电子密度由定义在Hamiltonian算子谱上的分布函数给出,依赖于非整数态密度及对应的本征函数。由于电子浓度与各势能项的耦合,给数值方法的误差分析和快速求解算法带来很大困难。我们首先提出了求解一类非线性方程的抽象误差分析框架,由此得到半导体器件Schroedinger-Poisson系统的有限元误差估计;进一步我们提出一种求解离散Schroedinger-Poisson问题的Newton型算法,收敛速度比传统不动点迭代具有显著优势。在此基础上,我们进一步将算法推广到包含交换关联势的电子结构计算问题,提出一种新的牛顿型求解算法,与传统不动点型的迭代算法相比显示出很大优势。