电子激发态的密度泛函理论
摘要：激发态密度泛函理论的基本介绍及其扩展，包括时变（TD-）DFT以及线性响应和明确时变的形式。在应用于Kohn-Sham DFT基态时，线性响应理论在一组单激发Slater行列式的基础上提供了激发能的特征值问题，并广为人知为“TDDFT”，尽管它是在频域中表达的。这种形式的TDDFT是最常用的激发态量子化学方法，具有低成本和合理精度的有利组合。本章对线性响应TDDFT的精确度进行了概述，它通常比基态DFT更敏感于交换关联泛函的细节，并描述了该方法所展示的一些已知系统问题。可以使用基于轨道优化的激发态自洽场（SCF）计算来逐案件地纠正其中一些问题，这被称为激发态Kohn-Sham理论或“Delta-SCF”过程，该类方法包括受限开壳层Kohn-Sham理论。突出介绍了这些方法的最近成功，包括双激发和核能级激发。最后，明确时变（或“实时”）TDDFT涉及在外部扰动下按时间传播分子轨道，根据Kohn-Sham时间相关的薛定谔方程。时变方法已用于建模强场电子动力学，并且在弱场极限下，通过偶极矩函数的时间演化提供了广谱的光谱峰值。这对于描述高能激发（如X射线光谱学）以及密度态较高的系统是有用的，这些可以通过一些示例来证明。
作者：John M. Herbert
论文ID：2204.10135
分类：Chemical Physics
分类简称：physics.chem-ph
提交时间：2023-05-02