自旋极化密度泛函理论中的能量曲面、化学势和Kohn-Sham能量
原子物理
2010-11-10 v4 材料科学
化学物理
摘要
基于零温巨正则系综对分数粒子数N和自旋数N_s的能量E[N,N_s,v,B]的推广，在均匀外磁场B(r)的情况下，展示了并分析了(N,N_s)平面上的能量曲面。能量关于N、N_up和N_down的（负的）左/右侧导数分别给出了固定N_s、自旋向上和自旋向下的电离势/电子亲和能，而E[N,N_s,v,B]关于N_s的导数给出了（带符号的）到N_s增加（或减少）2的状态的半激发能。最高占据和最低未占据Kohn-Sham自旋轨道能量被识别为相应的自旋向上和自旋向下的电离势和电子亲和能。如果使用Kohn-Sham自旋势的(N,N_s)表示，则到N_s+2、N_s-2状态的激发能可以作为最低未占据自旋轨道能量与相反自旋的最高占据自旋轨道能量之差获得。还讨论了能量凸性条件不成立的情况。最后，分析了能量导数的不连续性和Kohn-Sham势的不连续性及其相互关系。
引用
@article{arxiv.0910.4782,
title = {Energy surface, chemical potentials, Kohn-Sham energies in spin-polarized density functional theory},
author = {T. Gal and P. Geerlings},
journal= {arXiv preprint arXiv:0910.4782},
year = {2010}
}
备注
35 pages, to appear in JCP; text made more precise, Aufbau discussed, T_s derivative discontinuities given too, two Appendices added