超越 Born-Oppenheimer 近似的密度泛函理论：离子零点运动的精确处理
材料科学
2018-11-21 v4 统计力学
摘要
我们引入了一种在密度泛函理论（DFT）内进行零温度计算的方法，且不依赖于离子运动的 Born-Oppenheimer（BO）近似。我们的方法基于有限温度多体路径积分形式的量子力学，通过取零温度极限并在 DFT 框架下处理电子变量的虚时间传播。这超越了常见的 BO 近似，且仅因 DFT 分量中涉及的近似而未能成为对电子和离子的精确处理。我们在两个简单分子 H 和苯上测试了该方法。我们证明，该方法产生的结果与 BO 近似结果存在差异，该差异对许多物理系统是显著的，特别是那些包含氢等轻原子的系统；在这些情况下，我们发现由于零点运动导致的距离对其平衡位置的涨落与原子间距相当。该方法适用于与常规凝聚态方法配合使用，目前已在周期性赝势代码 SIESTA 之上实现。
引用
@article{arxiv.1804.10852,
title = {Density functional theory beyond the Born-Oppenheimer approximation: accurate treatment of the ionic zero-point motion},
author = {Grigory Kolesov and Efthimios Kaxiras and Efstratios Manousakis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.10852},
year = {2018}
}
备注
This version contains some corrections and clarifications