面向极端条件下物质的无参数半局域自由能密度泛函
材料科学
2018-02-21 v3
摘要
实现对极端条件下物质进行预测性密度泛函计算的潜力，关键在于拥有在广泛状态条件范围内准确的交换关联（XC）自由能泛函。与基态情况不同，目前尚不存在这样的泛函。我们通过基于严格约束（包括自由能梯度展开）系统地构造广义梯度近似 XC 自由能泛函来弥补这一不足。该新泛函在缓变区提供正确的温度依赖性，并在零温、高温和均匀电子气极限下给出正确结果。通过计算所得的氘状态方程与中等和高温下参考路径积分蒙特卡罗结果的极好一致性，证明了其在温稠密物质区的准确性。压缩静态面心立方铝中热电子以及低密度铝的压强偏移表明，该泛函在很宽的温度范围内很好地处理了热效应和梯度效应的综合幅度。
引用
@article{arxiv.1612.06266,
title = {Nonempirical Semi-local Free-Energy Density Functional for Matter Under Extreme Conditions},
author = {Valentin V. Karasiev and James W. Dufty and S. B. Trickey},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.06266},
year = {2018}
}