热电现象的泛函理论

我们综述了近期在含时密度泛函理论应用于热电现象方面取得的进展。由于该领域非常年轻，我们强调开放问题和基本问题。我们首先介绍热密度泛函理论的形式结构，这是一种具有两个基本变量——密度和能量密度——以及两个共轭场——普通标量势和Luttinger热机械势——的密度泛函理论。该理论的静态版本与熟悉的有限温度密度泛函理论形成对比，在后者中仅密度是变量。我们接着构建完整的含时非平衡理论，包括与之相关的实践中重要的Kohn-Sham方程。该理论被证明能复现Landauer理论在稳态热输运中的标准结果，同时通过允许描述快速热响应、温度振荡及相关现象展现出更大的灵活性。这里首次给出了若干结果，即：线性区域热响应函数可逆性的证明、存在Luttinger热机械势时热流的完整表达式、在绝热局域密度近似中计算Kohn-Sham势的明确方案、对绝热局域密度近似的主要耗散修正以及由此得出的对电阻率的热修正的详细讨论。