均匀电子气的激发态

均匀电子气（UEG）是密度泛函理论（DFT）的基石，也是DFT中最成功的近似之一——局域密度近似（LDA）的基础。在本工作中，我们通过引入激发态UEG来扩展UEG的概念，这类系统的特征是在费米面处存在一个由费米能级附近电子激发所产生的能隙。我们给出了这些激发态UEG的约化动能和交换能的闭式表达式，作为密度和能隙的函数。此外，我们推导了高密度极限下关联能的主导项。通过将表示激发程度的额外变量纳入UEG范式，本工作为构建激发态的局域和半局域特定态泛函引入了一个新的框架。