思想实验密度与密度泛函理论中的精确约束
化学物理
2015-06-19 v2
摘要
多电子基态的交换关联能的精确密度泛函的近似可以通过满足普适的（即对所有电子密度都有效的）约束来构造。思想实验密度正是为此构造而设计的，但不必是真实的。均匀电子气是一种古老的思想实验密度。本文提出了一种球形双电子思想实验密度，其中无量纲密度梯度在密度非零处可以是任意正常数。通过约束其增强因子或最简单的GGA交换能密度，可以在广义梯度近似（GGA）内满足交换能的Lieb-Oxford下界。已知该增强因子约束是充分的，但我们的思想实验密度表明它也是必要的。传统的精确交换能密度不满足这样的局部约束，但能量密度不是唯一的，而最简单的GGA交换能密度并不是它的近似。我们进一步推导了双电子密度交换增强因子的一个强且最优的收紧约束，该约束被局域密度近似满足，但被所有已发表的GGA或meta-GGA违反。最后，给出了非均匀密度标度行为对GGA或meta-GGA交换增强因子渐近行为的一些影响。
引用
@article{arxiv.1403.5832,
title = {Gedanken Densities and Exact Constraints in Density Functional Theory},
author = {John P. Perdew and Adrienn Ruzsinszky and Jianwei Sun and Kieron Burke},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.5832},
year = {2015}
}
备注
26 pages and 6 figures