有限温度交换关联对于温致密物质计算的重要性
材料科学
2016-06-29 v2
摘要
研究了在温致密区域下，交换关联（XC）自由能泛函中显式温度依赖对物质计算性质的影响。比较是在 KSDT 有限温度局域密度近似（TLDA）XC 泛函[Phys. Rev. Lett. \textbf{112}, 076403 (2014)]（由均匀电子气（HEG）的限制路径积分蒙特卡洛数据参数化）与传统的蒙特卡洛参数化基态 LDA XC 泛函（Perdew-Zunger, "PZ"）之间进行的，后者用 依赖的密度求值。根据计算资源需求，同时使用了 Kohn-Sham (KS) 和无轨道密度泛函理论 (OFDFT)。与 PZ 泛函相比，KSDT 泛函通常降低低密度 Al 的直流（DC）电导率，从而与实验更符合。最大降低在 T= 15 kK 时约为 15%。相应地，来自 KSDT 的低密度 fcc Al 的 KS 能带结构相比于 PZ 能带在费米能级之上显示出清晰的带间分离增加。在某些密度-温度区间，两种 XC 泛函得到的氘状态方程表现出高达 4% 的压强差和 6% 的差异范围。然而，氢的主雨贡纽线对显式 XC 依赖性不敏感，因为 Rankine-Hugoniot 方程中的能量与压强-体积功差项相互抵消。最后，对于 依赖的 XC，HEG 变得不稳定的温度为 7200 K，而基态 XC 低估了该结果约 1000 K。
引用
@article{arxiv.1601.04543,
title = {The importance of finite-temperature exchange-correlation for warm dense matter calculations},
author = {Valentin V. Karasiev and Lázaro Calderín and S. B. Trickey},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.04543},
year = {2016}
}