由解析反演的非加和动能势的阶跃结构获取能隙

能带隙是密度泛函理论（DFT）方法中的一个难题。已知常见 DFT 方法计算的能隙值被低估。还发现能隙与 DFT 的 Kohn-Sham 表述中交换关联势的导数不连续性（DD）相关。若干报道表明 DD 表现为势曲线上的阶跃。该阶跃结构是在解离分子中两片段的电离势下对齐 KS 能级所必需的强制结构，且是电子局域化的函数。在 DFT 框架中重现该阶跃可给出电荷转移过程与正确能隙，并描述解离的源头。此阶跃现象尚未在非加和动能势 $v^{\text{NAD}}[\rho_A,\rho_B](\textbf{r})$ 中被研究，该势是嵌入理论中的关键量。尽管已知 $v^{\text{NAD}}[\rho_A,\rho_B](\textbf{r})$ 难以近似，本工作中我们阐明如何由解析反演的 $v^{\text{NAD}}[\rho_A,\rho_B](\textbf{r})$ 产生准确的能隙，即便我们使用由局域与半局域泛函计算的输入密度。我们利用先前发表文章中精确计算的 $v^{\text{NAD}}[\rho_A,\rho_B](\textbf{r})$ [Phys. Rev. A 106, 042812 (2022)] 对一些模型体系产生能隙，并通过与最精确计算之一（采用 KLI 局域近似的 OEP 理论）所得结果比较，在本工作中报告了我们结果令人鼓舞的准确度。