面向电子结构理论与多费米子方法的通用可迁移局部混合函数
化学物理
2025-01-20 v3
摘要
密度泛函理论已成为量子物理、化学和材料科学的核心工具。在这些领域，涵盖各种应用需求，从固体到分子系统，从有机到无机化学，甚至从电子到其他费米子（如质子或缪子）。这体现在为各种情形开发的密度泛函近似方法数量众多。本文从原理出发构建了一种新型局部混合交换-关联密度泛函，强调其普适性和可迁移性。我们展示，即使包含完整的精确交换，亦可实现约束满足且不牺牲精度。该新函数在电子结构理论中的性能被评估，包括热力学性质、激发能、莫棱堡同位素位移、NMR 自旋-自旋耦合常数、NMR 屏蔽与位移、磁化率以及 EPR 超精细耦合常数。该新密度泛函在所有测试中均表现出色，数值上稳健且仅需较小网格即可收敛。此外，该函数可轻易推广至任意费米子，本文以电子-质子关联能为例进行演示。因此，我们指出，以此方式生成的密度泛函是量子力学研究的通用工具。
引用
@article{arxiv.2407.21727,
title = {A General and Transferable Local Hybrid Functional for Electronic Structure Theory and Many-Fermion Approaches},
author = {Christof Holzer and Yannick J. Franzke},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.21727},
year = {2025}
}