Stability of the long-range corrected exchange-correlation functional and the Proca procedural functional in time-dependent density-functional theory
本文研究含时密度泛函理论中长程修正泛函的数值稳定性问题，发现激子结合能增大导致零力定理的时间平均违反并引发不稳定性，进而解释并验证了Dewhurst等人提出的Proca程序泛函稳定化方法。
2025-04-09 cond-mat.mtrl-sci
Probing individual layers in functional oxide multilayers by wavelength-dependent Raman scattering
硅上的功能氧化物的集成需要使用复杂的异质结构，涉及氧化物的结构和性质强烈依赖于应变状态和应变介导的界面耦合。对单个组件的应变相关效应的实验观察仍然具有挑战性。本文报道了硅衬底上复杂多层BaTiO_3/LaNiO_3/CeO_2/YSZ薄膜结构的拉曼散射研究。它示出的多层膜的拉曼签名显着不同的三个不同的激光波长（633，442和325 nm）。我们的研究结果表明，在各种波长的拉曼散射允许识别的功能氧化物多层膜的各个层，并监测其应变状态。结果表明，所有层的调查多层应变相对于散装参考样品，应变诱导一个新的晶体结构中嵌入的LaNiO 3。在此基础上，我们证明，在各种波长的拉曼散射提供了一个很好的适应，非破坏性的探针的应变和结构的变化，即使在复杂的薄膜异质结构的调查。
2012-07-17 cond-mat.mtrl-sci
Excitation energies from time-dependent density functional theory using exact and approximate functionals
研究了交换关联势和交换关联核在含时密度泛函理论计算激发能中的作用。从基态Kohn-Sham势和两种依赖于轨道的近似计算了He和Be原子的激发能。这些是精确交换和自相互作用校正的局域密度近似（SIC-LDA），两者都使用Krieger-Li-Iafrate（KLI）近似计算。对于交换相关核，测试了三种绝热近似：局域密度近似，精确交换和SIC-LDA。基态交换关联势的选择对大多数激发能的绝对位置影响最大。特别是，轨道依赖的近似势导致过渡能均匀地转移到里德伯态。
2000-01-12 cond-mat.mtrl-sci
On the "Causality Paradox" of Time-Dependent Density Functional Theory
我表明，所谓的因果关系悖论的时间依赖的密度泛函理论产生的不正确的制定的变分原理的时间演化的密度。正确的表述不仅解决了悖论的实时，但也导致了一个新的表达式的因果交换相关内核的贝里曲率。此外，我表明，所有的结果，以前来自对称性的行动功能仍然有效，在本配方。最后，我开发了一个模型的功能理论，明确展示了新的配方的工作。
2008-03-18 cond-mat.mtrl-sci
Double-Pole Approximation in Time-Dependent Density Functional Theory
给出了含时密度泛函理论（TDDFT）线性响应方程的一个简单近似解。这将单极近似（SPA）扩展到两个强耦合极点。分析提供了一个说明如何TDDFT工程时，强烈的交换相关性的影响，并深入了解这种修正。例如，相互作用可以导致跃迁从光谱中完全消失。
2005-10-14 cond-mat.mtrl-sci
A joint time-dependent density-functional theory for excited states of electronic systems in solution
本文提出了一种新的含时密度泛函理论，用于描述含时外势作用下的溶质-溶剂体系。从电子和原子核的精确量子力学作用泛函开始，我们系统地消除溶剂自由度，从而达到粗粒度的作用泛函，保留了高度精确的\emph{ab initio}描述的溶质，并在原则上是准确的。这个过程使我们能够检查近似的流行嵌入理论的激发态。最后，我们引入了一个新的近似作用泛函，计算了甲醛在水溶液中最低单重激发态的溶致变色位移，与实验结果吻合较好.
2011-04-15 cond-mat.mtrl-sci
A Snapshot of Time-Dependent Density-Functional Theory
University of Missouri（密苏里大学）
本文概述含时密度泛函理论（TDDFT）的近期发展、成功、形式与计算挑战及热点话题，涵盖其扩展基态理论以处理激发态和含时现象的核心方法。
2025-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Comment on ``Analysis of Floquet formulation of time-dependent density-functional theory'' [Chem. Phys. Lett. {\bf 433} (2006), 204]
我们讨论了现代含时密度泛函理论和早期的时间周期版本之间的关系，以及为什么在最近的一篇论文（化学物理快报）的批评。{ \bf 433}（2006）204）的分析（Chem.Phys.Lett. { \bf 359}（2002）237）中的错误。
2007-04-17 cond-mat.mtrl-sci
On the density-potential mapping in time-dependent density functional theory
含时密度泛函理论中的唯一性和存在性的关键问题通常只针对在时间上解析的势和密度。简单的例子，标准的量子力学，但导致非解析性。我们用非线性薛定谔方程来重新表述这些问题，该方程具有非局部依赖于波函数的势。
2010-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Analysis of Floquet formulation of time-dependent density-functional theory
Floquet制定的时间依赖的密度泛函理论是根据其最近的批评[Maitra和伯克，化学物理快报。359（2002），237]。结果表明，Floquet理论是有根据的，它的批评忽视了重要的点的龙格-格罗斯形式主义和Floquet制定本身。我们证实了我们的分析的例子类似于Maitra和伯克考虑。
2006-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Dielectric dependent hybrid functionals for heterogeneous materials
我们推导出一个介电依赖的混合泛函，它准确地描述了异质界面和表面的电子性质，以及三维和二维散装固体。的功能，它不包含任何可调参数，是一个推广的自洽的混合泛函引入均匀固体，其中屏蔽库仑相互作用定义使用空间变化的，局部介电函数。后者是确定自洽使用密度泛函计算在有限的电场。我们目前的结果的带隙和介电常数的3D和2D的散装材料，和带偏移的接口，显示出的准确性可比的GW计算。
2019-05-20 cond-mat.mtrl-sci
Measuring the kernel of time-dependent density functional theory with X-ray absorption spectroscopy of 3d transition metals
用含时密度泛函理论（TDDFT）研究了3d过渡金属L2，3吸收光谱中的2 p-3d芯空穴相互作用.一个简单的三能级模型解释了单粒子分支比的强烈偏离的起源，并直接从实验中产生未知的交换相关（XC）核的矩阵元素。
2005-11-01 cond-mat.mtrl-sci
Accurate optical spectra through time-dependent density functional theory based on screening-dependent hybrid functionals
我们调查的光学吸收光谱，通过依赖于时间的密度泛函理论（TD-DFT）的基础上，非经验的混合泛函，旨在正确地再现介电函数。与最先进的$GW$计算的比较，然后由Bethe-Sapeter方程（BSE- $GW$）的解决方案显示出密切的协议的过渡能和光谱的主要特征。我们将TD-DFT与BSE- $GW$相结合，重点讨论了模型介电函数和局域交换相关核。目前的TD-DFT方法以计算成本的一小部分实现了BSE- $GW$的准确性。
2020-08-14 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Time-dependent current density functional theory via time-dependent deformation functional theory: A constrained search formulation in the time domain
从含时变形泛函理论（TDDefFT）的观点出发，对含时电流密度泛函理论（TDCDFT）的逻辑结构和基本定理进行了分析和重新思考.它示出的形式主义的TDDefFT允许避免传统的外部电位到密度/电流映射。相反，理论制定的形式类似于在基态DFT的约束搜索程序。在这个公式中的TDCDFT的所有基本泛函出现从一个受约束的通用多体问题的解决方案，在一个共同运动的参考系，这相当于找到一个特定的通用作用泛函的条件极值。结果，进入理论的普遍泛函的物理起源，以及它们的适当因果结构变得明显。特别是，这使得没有任何怀疑的余地，对预测能力的理论。
2009-02-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
turboTDDFT 2.0 - Hybrid functionals and new algorithms within time-dependent density-functional perturbation theory
我们提出了一个新的版本的turboTDDFT代码具有实现的混合泛函，最近推出的伪埃尔米特变体的Liouville-Lanczos方法依赖于时间的密度泛函微扰理论，和一个新开发的类戴维森算法来计算选定的内部特征值/矢量的Liouvillian超算子。我们的实施是彻底验证对基准计算的花青苷（C $_{21}$ O $_{11}$ H $_{21}$）分子使用高斯09和turboTDDFT 1.0代码。
2014-02-03 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Exploring dynamical magnetism with time-dependent density-functional theory: from spin fluctuations to Gilbert damping
我们用含时自旋密度泛函理论来研究动力学磁现象。首先，我们回顾局域自旋密度近似（LSDA）未能正确解释铁和其他巡游铁磁体顺磁态的磁涨落。接下来，我们构建了一个梯度依赖的密度泛函，不受这个问题的LSDA。然后，这个功能是用来推导，第一次，直接从含时密度泛函理论的微磁学的唯象吉尔伯特方程。在此基础上讨论了吉尔伯特阻尼的局限性和扩展，并与唯象理论和实验进行了比较。
2002-11-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
turboEELS -- A code for the simulation of the electron energy loss and inelastic X-ray scattering spectra using the Liouville-Lanczos approach to time-dependent density-functional perturbation theory
我们介绍turboEELS，Liouville-Lanczos方法的线性化含时密度泛函理论的实现，旨在模拟电子能量损失和非弹性X射线散射光谱在周期性固体。turboEELS是根据GPL条款作为Quantum ESSERO的组件分发的开源软件。与其他组件一样，turboEELS经过优化，可以在各种不同的平台上运行，从笔记本电脑到大规模并行架构，使用本地数学库（LAPACK和FFTW）和构建在MPI之上的自定义并行化层层次结构。
2021-11-12 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Coordinate scaling in time-dependent current density functional theory
耦合常数依赖于时间依赖的{\em电流}密度泛函理论。标度关系可以用来检验近似泛函，并与绝热联系公式相结合，从交换关联核得到基态能量。在Vignale-Kohn近似下，推导了均匀气体的结果。
2005-06-02 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Momentum dependent light scattering in insulating cuprates
本文研究正方晶格上自旋$-{1/2}$海森堡模型中的非弹性X射线散射问题。我们首先推导出一个动量相关的散射算子的$A_{1g}$和$B_{1g}$偏振几何。自旋波分析的基础上，包括磁振子-磁振子相互作用和精确对角化，我们确定的光谱的定性形状。我们认为，我们的研究结果可能是相关的，以帮助解释非弹性x射线散射实验中的反铁磁相的铜酸盐。
2007-01-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Parallel Transport Time-Dependent Density Functional Theory Calculations with Hybrid Functional on Summit
实时含时交换关联密度泛函理论（rt-TDDFT）在化学和材料科学模拟中有着广泛的应用。然而，它可能比传统的基态DFT模拟昂贵数千倍，因此仅限于小系统。在本文中，我们加速混合功能的rt-TDDFT计算使用并行传输规范的形式主义，和GPU的实现首脑会议。我们的实现可以有效地扩展到786个GPU，用于具有1536个硅原子的大型系统，并且挂钟时间仅为每飞秒1.5小时。这种前所未有的速度使得使用rt-TDDFT和混合泛函能够模拟具有超过1000个原子的大型系统。
2019-05-03 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Asymmetric scattering behaviors of spin wave dependent on magnetic vortex chirality
本文研究了十字形铁磁系统中涡旋手征引起的非对称自旋波散射行为。在该系统中，发现了四种散射行为：1）非对称斜散射，取决于涡核的极性，2）背散射（反射），取决于涡核的刚度，3）侧偏转散射，取决于涡循环的结构对称性，和4）几何散射，取决于波导结构。第一和第二散射行为归因于与磁振子自旋转移矩效应相关的非线性拓扑磁振子自旋霍尔效应，具有磁振子探索和应用价值。
2023-02-21 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Non-Adiabatic Approximations in Time-Dependent Density Functional Theory: Progress and Prospects
本文综述了含时密度泛函理论中非绝热（记忆依赖）交换关联泛函近似的研究进展、对计算的影响及开发实用精确泛函所面临的挑战。
2023-05-03 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Perpendicularly Polarized Spin Hall Effects Induced by Spin-Dependent Scattering in Ferromagnetic Metals
铁磁体中的自旋电流提供了不同的功能。我们研究了铁磁金属中磁性杂质散射的非本征自旋霍尔效应。我们表明，自旋相关的散射可以提供一个高的自旋电流极化垂直于磁化方向，是一个主导的机制，在中等电导率制度。我们发现自旋守恒通道和自旋翻转通道的叠加导致了自旋流的产生。这些发现表明，优化合金成分是控制自旋霍尔效应的有效策略。
2022-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Time-dependent density functional theory: Past, present, and future
含时密度泛函理论（TDDFT）作为一种提取电子激发态能量的有效工具，在量子化学中得到了广泛的应用。本文讨论了TDDFT如何在范围上更广泛，并产生对更多属性的预测。我们讨论了一些在这些属性的准确预测所涉及的挑战。
2005-01-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Temperature-dependent bulk viscosity of nitrogen gas determined from spontaneous Rayleigh-Brillouin scattering
分子氮气（N2）的体积粘度的值源自在紫外波长（366.8nm）和90度散射角下的自发瑞利-布里渊（RB）散射。分析的散射分布产生的值显示出线性增加的趋势，从255 K到340 K的温度区间。目前的价值观，有关超声波在GHz域的频率，被认为是在N2在MHz频率进行的声衰减实验的结果一致。
2013-03-23 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Adapting approximate memory potentials for time-dependent density functional theory
含时密度泛函理论的频率相关交换关联核可以用来构造近似的交换关联势。所得到的势函数通常不是协变的，也不服从所谓的零力条件。这两个基本的对称性要求对于在实际应用中使用电势（甚至在线性响应范围内）是必不可少的。我们提供了两种实用的方法来施加这些条件。作为示例，我们采用Gross和Kohn（GK）频率依赖XC泛函（Phys.Rev.Lett. 55，2850（1985）），纠正它，并在钠金属簇上进行数值测试。违反基本对称性会导致不稳定性或寄生低频模式。
2007-08-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Accurate optical spectra of solids from pure time-dependent density-functional theory
我们提出了精确的光学光谱的半导体和绝缘体在一个纯粹的Kohn-Sham时间依赖密度泛函方法。特别是，我们表明，吸收的发病是很好地再现时，与实验相比。没有经验信息或Kohn-Sham密度泛函理论以外的理论，如$GW$，被调用来校正Kohn-Sham间隙。我们的方法依赖于含时密度泛函理论的交换相关核和基态密度泛函理论的导数不连续性之间的联系。我们明确地展示了如何将这两个量联系起来。我们说明了我们的方法的准确性和简单性，通过将其应用到各种半导体（Si，GaP，GaAs）和宽禁带绝缘体（C，LiF，Ar）。
2020-02-20 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
A brief compendium of time-dependent density-functional theory
含时密度泛函理论（TDDFT）是求解含时电子多体问题的一种形式上精确的方法，被广泛用于计算激发能。我们提出了TDDFT的基本框架，实际方面和应用的调查。本文主要面向非专家（学生或其他领域的研究人员），他们希望了解TDDFT的现状，而不会深入到正式的细节。
2014-01-27 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Modeling Energy- and Momentum-dependent Scattering Relaxation Times in a Semi-Classical Model of Charge Transport using the Self-Scattering Technique
本文研究自散射技术在电荷输运半经典模型中的应用，证明该技术可从恒定弛豫时间出发恢复能量和动量依赖的散射弛豫时间，并通过蒙特卡洛模拟和理论推导验证其有效性，为改进电荷输运模拟和从头计算散射率提供支持。
2025-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Effective Maxwell equations from time-dependent density functional theory
研究了在宏观外电场和磁场作用下，理想晶体中相互作用电子的行为。从含时密度泛函理论出发，导出了宏观电场和磁场的有效麦克斯韦方程组。有效的介电常数和磁导率系数。
2010-10-23 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
DNA-functionalized gold nanoparticle assemblies for Surface Enhanced Raman Scattering
DNA链的可编程组装是构建定制的自下而上纳米结构的有前途的工具。在这里，我们提出了一个等离子体纳米系统获得的碱基配对介导的聚集的金纳米粒子（NP），分别与两个不同的单链DNA链功能化。它们的受控装配由互补DNA“桥”序列介导。我们监测形成的DNA组装NP聚集体在溶液中，我们研究了它们的表面增强拉曼散射（SERS）响应与单个NP成分的比较。我们解释揭示的SERS签名在纳米级的分子和NP组织方面，表明DNA桥分子的作用产生规则的NP聚集体与控制的粒子间距离和可重复的SERS响应。这证明了本系统作为稳定的、生物相容的和可回收的SERS传感器的潜力。
2019-12-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
On the role of physisorption states in molecular scattering: A semi-local density-functional theory study on O2/Ag(111)
采用半局域密度泛函理论（DFT），在六维势能面模拟了O-$_2$与Ag（111）的散射.神秘的实验趋势，最初需要的两种类型的排斥壁，所产生的物理吸附和化学吸附的相互作用潜力的一部分的猜想，完全再现。由于在半局域DFT的物理吸附性能的描述不足，我们的工作投下了严重的怀疑流行的概念，使用分子散射数据作为间接证据，这种状态的存在。
2014-05-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Density-functional theory for systems with noncollinear spin: orbital-dependent exchange-correlation functionals and their application to the Hubbard dimer
发展了一类新的轨道相关交换相关势，用于非共线自旋密度泛函理论。从优化的有效势（OEP）的形式主义的确切的交换势-广义的非共线的情况下-相关效应通过一个自洽的程序的启发Singwi-Tosi-Land-Sjolander（STLS）方法。的轨道相关的xc电位施加到均匀和非共线的磁场的哈伯德二聚体和精确对角化和Bethe-anastrous本地自旋密度近似。STLS给出了总能量，密度和磁化强度的整体最佳性能，特别是在弱到中等相关的制度。
2018-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Propagation of Initially Excited States in Time-Dependent Density Functional Theory
许多含时密度泛函理论最近的应用开始于一个初始的激发态，并使用绝热近似的交换相关势传播。然而，这将激发态密度插入基态近似。通过研究一系列的模型计算，我们强调的相关性的初始状态的依赖性的确切的功能时，开始在一个激发态，并探讨固有的错误绝热近似忽略这种依赖性。
2012-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.chem-ph
Time-dependent density-functional study of hydrogen adsorption and scattering on graphene surfaces
该研究利用含时密度泛函理论模拟揭示氢原子入射点与初始动能如何影响石墨烯上的吸附、散射和透射行为。
2024-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Geometric Time-Dependent Density Functional Theory
CERMICS, École des Ponts – Institut Polytechnique de Paris（巴黎路桥学院-巴黎理工学院）；Inria（法国国家数字与工程科学研究所）；Fédération CNRS Bézout（CNRS贝祖联盟）；Laboratoire de Chimie Théorique, Sorbonne Université and CNRS（索邦大学与法国国家科学研究中心理论化学实验室）；CEREMADE, CNRS, Université Paris-Dauphine, PSL Research University（巴黎第九大学、法国国家科学研究中心与PSL研究大学数学与方法中心）
本文提出基于固定密度状态几何结构的TDDFT新方法，引入无轨道TDDFT的流体动力学方程和非局域算子，通过一维软库仑系统模拟验证。
2026-03-29 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
Determining Spin-Dependent Light Dark Matter Rates from Neutron Scattering
本研究针对轻暗物质与电子自旋相关相互作用的散射/吸收速率依赖靶自旋响应的问题，提出利用中子散射测量的动态磁化率编码该响应，通过现有中子散射数据计算候选靶材料的暗物质散射速率并与第一性原理计算一致，还指出互补实验可扩展技术适用范围并确定候选靶材料。
2025-08-21 astro-ph.CO cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
