非均匀电子气系统Kohn-Sham方程的自洽解
材料科学
2007-05-23 v2 统计力学
摘要
相互作用电子气通常通过Kohn-Sham近似法，用泊松方程和薛定谔方程组描述，其中包含用于单粒子波函数的有效势。这些方程的解应给出自洽的电子密度分布和库仑势，只能通过多步骤迭代程序来获得。已知的困难在于，每一步迭代后得到的电子密度分布不符合库仑势的边界条件。结果要么无法获得下一步迭代的解，要么必须改变系统的某些参数，例如正电荷密度。后一种方法与欧拉-拉格range变分推导的自洽方程不一致。我们提出了新的收敛迭代方案，用于求解Kohn-Sham和泊松方程，其中无需修改系统参数。该方案用于两个任务进行测试：1. 半无限电子气由无限势垒界限。该模型允许模拟电子密度在半导体-绝缘体界面附近的行为。计算了势垒结构的量子修正容量。2. 半无限电子气由自洽势垒边界限定。该模型基于著名的Lang-Kohn金属表面模型。新的收敛计算结果与Lang和Kohn的非自洽解不同，更符合实验数据。
关键词
引用
@article{arxiv.cond-mat/0209335,
title = {Self-consistent solution of the Kohn-Sham equations for systems with inhomogeneous electron gas},
author = {A. Ya. Shul'man and D. V. Posvyanskii},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0209335},
year = {2007}
}
备注
6 pages, 4 figures, reported on the International Conference of Theoretical Physics (TH-2002), July 22-27, 2002, Paris, France