系综基态多电子系统的能量随电子数与自旋的变化:分段线性与平坦平面条件的推广
材料科学
2024-02-21 v3 原子物理
化学物理
计算物理
摘要
对具有分数电子数 和分数自旋 的多电子系统的描述在物理化学、固态物理和材料科学中极为重要。在本快报中,我们给出了一般有限多电子系统的零温度系综基态的精确描述,并刻画了当总自旋处于平衡值时能量和自旋密度对 和 的依赖关系。我们推广了分段线性原理和平坦平面条件,并确定了哪些纯态贡献于基态系综。我们发现了一种新的导数不连续,它在恒定 下自旋变化是表现为 Kohn-Sham 势中的跳跃。我们识别出先前未知的基态简并:总能量和密度是唯一的,但自旋密度不是。我们的发现为密度泛函理论和其他多电子方法中的高级近似的发展奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2308.03465,
title = {Energy of a many-electron system in an ensemble ground-state, versus electron number and spin: piecewise-linearity and flat plane condition generalized},
author = {Yuli Goshen and Eli Kraisler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.03465},
year = {2024}
}
备注
7 pages, 2 figures. Supporting information: 11 pages, 18 figures