提升基于 Pauli 动能密度半局域泛函在固体中的适用性

Pauli 动能增强因子 $\alpha=(\tau-\tau^W)/\tau^{unif}$ 是一个重要的密度要素，用于构造许多元广义梯度近似（meta-GGA）交换-关联（XC）能量泛函，包括非常成功的强约束与适当归一（SCAN）半局域泛函。另一个 meta-GGA 泛函，称为 MGGAC [Phys. Rev. B 100, 155140 (2019)]，近期也被提出，仅依赖于 $\alpha$ 要素并基于 Becke-Roussel 方法对无尖点氢交换空穴密度的推广。MGGAC 泛函被证明是对固体与分子电子结构性质非常有用且具竞争力的 meta-GGA 半局域泛函。基于要素 $\alpha$ 的成功应用（其亦可用于构造无单电子自相互作用的关联能量泛函），我们在此提出 MGGAC 交换泛函的修正关联能量，其更精确且稳健，尤其对于均匀密度标度的密度高、低极限。本 XC 泛函命名为修正 MGGAC（rMGGAC），相较前一版本对固体的结构与能量性质有显著提升。此外，对所构造泛函的评估表明其在解决若干当前具挑战性的固态问题方面于固态物理中十分有用。