以半局域DFT代价恢复电子结构理论中的平面条件
材料科学
2017-11-23 v1 强关联电子
摘要
平面条件是电子结构理论中两个精确约束的联合：i) 分数电子移除或添加时的能量分段线性，以及 ii) 半满轨道中电子自旋改变时的能量不变性。半局域密度泛函理论（DFT）未能恢复平面条件，表现出凸的分数电荷误差（FCE）和凹的分数自旋误差（FSE），这些误差与离域和静态关联误差有关。我们之前表明DFT+U消除了FCE，但现在证明，如同其他广泛使用的修正（即Hartree Fock交换），它恶化了FSE。为寻找替代策略，我们考察了半局域DFT偏离精确平面条件的形状，发现该形状在离子和分子中惊人地一致。我们引入了jmDFT方法，其中修正由少参数、低阶、拟合半局域DFT误差形状的泛函形式构造。我们选择了一种此类物理直观的形式，并将其自洽地纳入以修正半局域DFT。我们在模型系统上证明，该jmDFT方法代表了从半局域DFT恢复平面条件的首个易于实现、无额外开销的方法。
引用
@article{arxiv.1710.02378,
title = {Recovering the flat-plane condition in electronic structure theory at semi-local DFT cost},
author = {Akash Bajaj and Jon Paul Janet and Heather J. Kulik},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.02378},
year = {2017}
}
备注
18 pages, 4 figures