使用系综推广方法消除 Kohn-Sham 密度泛函理论中的渐近分数解离问题
化学物理
2015-09-01 v1 原子物理
摘要
密度泛函理论中的许多近似会错误地预测多电子系统可以解离为带有分数电荷的碎片。在此，我们重新审视解离双原子分子的情况，已知在包括局域自旋密度近似（LSDA）在内的标准方法中研究该情况时会表现出此问题。通过采用我们最近提出的系综推广方法 [E. Kraisler and L. Kronik, Phys. Rev. Lett. 110, 126403 (2013)]，我们发现所有考察的系统中的渐近分数解离问题均被消除，即使底层的交换关联（xc）仍是 LSDA。此外，作为系综推广过程的结果，Kohn-Sham 势在解离原子之间形成了一个空间台阶，反映了 xc 能量泛函中导数不连续性的出现。过去曾预测该台阶存在于精确的 Kohn-Sham 势中，并在其一些更高级的近似形式中被观察到，这是一个阻止系统碎片之间发生任何分数电荷转移的期望特征。通常认为，诸如 LSDA 之类的简单 xc 近似无法形成此台阶。然而，我们的研究结果表明，将系综推广至分数电子密度会自动将期望的台阶引入即使是最简单的近似 xc 泛函中，并正确预测渐近整数解离。
引用
@article{arxiv.1508.07580,
title = {Elimination of the asymptotic fractional dissociation problem in Kohn-Sham density functional theory using the ensemble-generalization approach},
author = {Eli Kraisler and Leeor Kronik},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.07580},
year = {2015}
}
备注
includes a supplementary material