密度泛函理论中 meta-GGA 的导数不连续性与交换关联势
化学物理
2014-12-10 v2
摘要
我们研究了交换关联能量泛函的 meta-广义梯度近似 (meta-GGA) 的基本性质，该近似通过 Kohn-Sham 动能密度具有隐式的密度依赖性。为此，我们将每个粒子的局域交换关联能量表示为虚构密度的函数，从而构建了最简单的 meta-GGA，该虚构密度是通过反演 Thomas-Fermi 动能泛函获得的。与标准的局域密度近似相比，这个简单的泛函显著改善了原子的总能量。随后，通过求解优化有效势方程，精确确定了对应的交换关联势。这些势支持一个额外的束缚态，并在整数粒子数处表现出导数不连续性。我们进一步证明，通过动能密度，任何 meta-GGA 都包含了导数不连续性。然而，我们也发现，对于常用的 meta-GGA，这种不连续性被严重低估，在某些情况下甚至为负值。
引用
@article{arxiv.1409.5065,
title = {Derivative discontinuity and exchange-correlation potential of meta-GGAs in density-functional theory},
author = {F. G. Eich and Maria Hellgren},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.5065},
year = {2014}
}
备注
10 pages, 3 figures, 3 tables