老师教给我的密度泛函理论的谎言：通过 Hubbard 二聚体看穿它们
强关联电子
2022-09-26 v3 化学物理
摘要
大多数针对中等关联材料的实际计算都是从基态密度泛函理论（DFT）计算开始的。尽管 Kohn-Sham DFT 每年应用于约 40,000 篇科学论文中，但其基本原理并未得到广泛理解。在本章中，我们以非对称 Hubbard 二聚体作为说明模型，以其最简形式分析了 DFT 的固有特性。我们首先梳理了 DFT 的核心原则，解释了精确基态密度泛函能给出什么以及不能给出什么。鉴于该系统相对简单，精确交换关联泛函的几乎所有性质都可以直观可视化和绘制。关键概念包括 Kohn-Sham 方案、关联极强时 XC 势的行为、导数不连续性及 KS 能隙与真实电荷能隙的差异，以及如何利用含时 DFT 提取光学激发。通过本文及配套练习，读者将提升解释和可视化 DFT 概念的能力，并更好地理解他人可能出错之处。
引用
@article{arxiv.2108.11534,
title = {Lies My Teacher Told Me About Density Functional Theory: Seeing Through Them with the Hubbard Dimer},
author = {Kieron Burke and John Kozlowski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.11534},
year = {2022}
}
备注
This chapter appears in the book "Autumn School on Correlated Electrons: Simulating Correlations with Computers" (2021) prepared by Forschungszentrum J\"ulich; see http://hdl.handle.net/2128/28665 for published chapter. Updated versions correct citations