金属界面费米能量响应的精确理论

费米能量对外部微扰的响应决定了金属界面的关键物理可观测量。尽管这种响应允许以福井函数的形式进行局域表述，但其评估传统上受到固有近似的限制，根本原因在于向周期性系统中添加有限电荷的困难。我们利用电子导体的屏蔽特性，通过有限电场计算福井函数，提出了该问题的精确解决方案。由此产生的线性响应理论在代表性铂表面上产生了费米能级移动的严格二次误差标度，在高达 0.1 V/\AA 的电场下实现了亚 meV 精度。通过重现分子微扰下的功函数变化，并提供与实验一致的电容-电压曲线的电极电位平均场估计，进一步验证了该方法。我们的发现为关联金属界面静电屏蔽与费米能量变化的局域理论奠定了严格基础。