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相似文献
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1.
黄美纯 《物理学进展》2011,20(3):200-219
密度泛函理论 (DFT)作为处理非均匀相互作用多粒子体系的近似方法已经在计算凝聚态物理、计算材料科学和计算量子化学诸多领域取得巨大成功并获得广泛应用。然而它也存在一些被广泛关注的弱点或困难。例如关于激发态问题 ,强关联问题和处理大原子数复杂体系方面的困难。本文将针对DFT在以上三方面的问题 ,评述近年来的主要努力和进展。着重介绍最近发展的含时间密度泛函理论 (TDDFT) ,它有可能发展成为处理激发态问题的标准方法。关于强电子关联体系的处理 ,主要介绍LDA以外的新发展 ,包括LDA ++方法和计及动力学平均场理论的LDA +DMFT方法。最后 ,评述DFT框架内的线性标度Order N算法的物理基础和主要策略。该算法将在处理大原子数复杂体系问题上发挥重要作用。  相似文献   

2.
黄忠  叶令 《物理学进展》2000,20(3):220-233
在密度泛函理论框架下的局域密度近似方法(LDA)能够准确地给出广延态电子体系的基态电子结构,是研究复杂体系的电子结构的一种非常成功的方法。由于这种方法不含参数,被广泛地用于微观体系的研究。但是,在处理的体系中含有局域电子时,由于方法的局限,给出的结果与光电子谱等试验结果符合得并不好。LSDA+U方法是局域自旋密度近似的框架下,结合模型哈密顿方法,对局域电子采用哈伯德模型描述,用以改进局域密度近似计算的一种方法。本利用局域密度近似下的离散变分团簇方法(DVM)对于内嵌稀土原子的富勒烯Er2C82、TmC82的电子结构进行了第一性原理的计算。对于体系中所含的稀土原子存在强关联的4f电子,在LDA方法计算的基础上,考虑4f电子在位库仑作用,用LSDA+U方法了上述体系,得到了可以和XPS和吸收谱相比较的结果。  相似文献   

3.
激发态过程的多体理论方法   总被引:2,自引:0,他引:2  
黄美纯 《发光学报》2005,26(3):273-284
描述多电子体系的绝大部分参量可实验测量,如吸收光谱、发光光谱和激子效应等,都涉及电子激发态的正确描述。密度泛函理论(DFT)框架内的局域密度近似(LDA)作为第一性原理基态理论,即基于Kohn-Sham方程的解,是研究多粒子体系基态性质非常有力的工具。然而,体系激发态的第一性原理理论及其计算要比基态的理论计算复杂得多。关键问题在于描写基态和激发态时,粒子间的交换关联相互作用并不相同,而对于非均匀相互作用多粒子体系的交换关联能至今仍不清楚。不过,近年来关于激发态问题的研究,先后发展了许多描述电子激发态的理论,最重要的是基于准粒子概念和Green函数方程的多体微扰理论和含时间密度泛函理论(TDDFT)以及与此相关的描述电子-空穴相互作用的Bethe-Salpeter方程在凝聚态物理问题中的应用。其中最关键的物理量是粒子的自能算符Σ,它描述Hartree近似之外的交换和关联效应。虽然这些理论不可避免地也要引入某些近似,如对于Σ的一个好的近似就是Hedin的GW近似方法。对许多实际凝聚态体系的计算机模拟结果表明,GW近似是描述激发态问题相当成功的理论方法。将Hartree-Fock(HF)理论与LDA相结合,但采用非局域屏蔽交换代替HF方法中的局域非屏蔽交换相互作用,建立广义的KS方程(GKS),得到所谓屏蔽交换局域密度近似(sX-LDA)方法。我们在平面波自洽场方法PWscf程序包的基础上,发展了PW scf-sX-LDA方法,也是处理激发态问题及材料设计的有效方法。将评述激发态过程多体理论各种方法的发展和意义,讨论这些多体理论方法之间的联系和差异,并在此基础上介绍它们在解决半导体带带跃迁(或带隙偏小问题)、半导体及其微结构中的激子效应等重要领域的应用和成果。  相似文献   

4.
Cl+F2→ClF+F和F+ClF′→ClF+F′反应机理的密度泛函理论研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法,在6-331G*基组下,计算研究了反应Cl+F2→ClF+F和对称反应F+ClF’→ClF+F’的机理。求得前者的过渡态为三角形,活化能为15.57kJ·mol^-1;后者的过渡态为线形和三角形,活化能分别为11.52和196.25kJ·mol^-1。结果均经过振动分析和IRC计算验证。  相似文献   

5.
在优化几何构型的基础上,对一系列强关联过渡金属化合物,采用密度泛函理论方法中各种 交换关联势计算了电子偶极矩、一阶光学极化率和一阶光学超极化率.考虑基组和频率影响 ,对比从头算MP2,HF方法及实验值,评价了各种交换关联势的计算表现.在此基础上,讨论 新的混合密度泛函交换关联势,以提高密度泛函理论方法计算含有过渡金属体系非线性光学 性质的精度. 关键词: 密度泛函方法 过渡金属化合物 非线性光学  相似文献   

6.
应用密度泛函ADF方法对含有重金属元素的SbI3和BiI3分子的电子结构和振动谱进行理论计算研究。结果表明,振动谱的理论计算值,分子体系的动能和原子电荷布居数均受到基组相关能的影响。并且振动谱的频率和吸收强度的计算值与实验报道的结果相吻合。  相似文献   

7.
密度泛函理论在材料计算研究领域得到了广泛的应用,然而它无法处理含时问题和材料的激发态性质。Runge-Gross定理奠定了含时密度泛函理论的基础,为研究这两类问题提供了有效的手段。经过三十多年的发展,含时密度泛函已被应用到量子化学、材料计算等多个领域,人们也更加了解其优势和不足。目前,含时密度泛函理论和方法仍在迅速发展。本文简要回顾含时密度泛函方法的发展历史,介绍近年来含时密度泛函在理论和应用方面的一些重要进展,总结当前在含时密度泛函领域存在的重要难题以及面临的挑战,展望其发展方向和趋势。  相似文献   

8.
此文采用CI方法计算了类氦Ar16+离子双激发态能级和波函数,并向DESB(Doubly-execitedstatesbasis)做投影,求出表征这些双激发态的新量子数K、T和A。计算和比较了初态n(n-1,0)n+1Se的辐射和Auger跃迁率,发现辐射跃迁随初态主量子数n的变化是光滑的,而Auger跃迁则随n的变化是不光滑的。  相似文献   

9.
韩汝珊 《物理》2010,39(11)
文章评述了凝聚态物理从头计算(ab initio calculation)的一些最新进展.分8个问题进行了介绍,它们是:(1)静态密度泛函发展的两种思路;(2)固体的泛函:晶格常数的准确确定;(3)动态(含时)密度泛函及动态密度矩阵泛函;(4)半导体电子结构的计算:带隙和带序;(5)f电子和强关联金属;(6)莫特(Mott)绝缘体;(7)非共价(弱)相互作用;(8)以波函数为基础的研究.此外,文章还提供了一些相关的背景知识.  相似文献   

10.
用含时密度泛函理论计算钠原子跃迁光谱   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
顾斌  金年庆  王志萍  曾祥华 《物理学报》2005,54(10):4648-4653
运用含时密度泛函理论和局域密度近似方法,计算出了Na原子的多个激发态能级和各能级电子波函数的实空间分布,并从中分析出其跃迁光谱Rydberg序列的主要特征谱线. 计算结果与实验数据符合得较好,充分验证了密度泛函激发态理论的有效性. 关键词: TDDFT 激发态 跃迁光谱 Na原子  相似文献   

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