Local exchange-correlation vector potential with memory in Time-Dependent Density Functional Theory: the generalized hydrodynamics approach
利用朗道费米液体理论，我们推导出一个非线性非绝热近似的交换相关（xc）矢量势定义的xc应力张量。应力张量是一个局部非线性泛函的两个基本变量-位移矢量和二阶张量，它描述了演化的动量在一个局部框架与欧拉速度移动。对于无旋运动和平衡初始状态的张量变量的依赖减少到一个度量所产生的动力学变形的系统。
2003-05-22 cond-mat.str-el
Time-dependent exchange-correlation current density functionals with memory
含时密度泛函理论的大多数应用都使用绝热泛函，即时间t处的有效势仅由同一时间的密度决定。本文讨论了一种方法，旨在超越这种近似，通过纳入“记忆”的影响：潜力也将取决于历史。我们添加到绝热近似的一个额外的部分，包括内存和产量的功能，是完全一致的，与已知的均匀电子气的动力学性质（在线性响应极限）。为了实现这一点，我们写下来的作用原理，科恩-沙姆方程推导出随时间变化的电子密度和流体速度场的描述。作用量原理是以这样一种方式建立的，即它是伽利略不变量，并产生因果方程。
2004-07-22 cond-mat.str-el
Time-dependent exchange-correlation hole and potential of the electron gas
本文在随机相位近似下研究均匀电子气的含时交换关联空穴与势，揭示交换与关联在时空中的显著抵消，并说明非相互作用格林函数在响应函数计算中的优势，为基于局域密度近似构建模型奠定基础。
2023-01-13 cond-mat.str-el
Designing spin and orbital exchange Hamiltonians with ultrashort electric field transients
我们演示了如何电场与任意时间剖面可以用来控制自旋和轨道交换哈密顿量的时间相关的参数。交换常数的解析表达式是从含时的Schriffl-Wolff变换推导出来的，并且通过与完全非平衡动力学平均场论模拟的结果进行比较，验证了所得到的有效哈密顿量对于四分之一填充双轨道哈伯德模型的有效性。操纵具有任意时间依赖性场的哈密顿量的能力，超出了Floquet工程的范例，打开了使用激光或THz脉冲控制交织的自旋和轨道顺序的可能性，这些脉冲被定制为最小化电子激发。
2017-03-09 cond-mat.str-el
Order-by-Disorder from Bond-Dependent Exchange and Intensity Signature of Nodal Quasiparticles in a Honeycomb Cobaltate
最近的理论建议认为，具有边缘共享八面体配位的钴酸盐可以具有显著的键依赖性交换耦合，从而在3 $d$离子中为这种物理提供了平台，超出了在4 $d$和5 $d$材料中的大量探索的实现。在这里，我们提出了高分辨率的非弹性中子散射数据内的磁性有序相的堆叠蜂窝状磁铁CoTiO $_3$揭示存在一个有限的能隙，并表明这意味着存在键依赖的各向异性耦合。我们还表明，通过广泛的理论分析，间隙进一步意味着量子有序无序机制的存在，在这种材料中，至关重要的是涉及虚拟晶体场波动。我们的数据还提供了一个实验观察的散射强度的角扫描的线性带接触点周围的磁振子和色散自旋轨道激子，这是直接相关的非平凡的拓扑结构的准粒子波函数在动量空间节点附近的一个普遍的绕组。
2021-06-26 cond-mat.str-el
Optics of semiconductors from meta-GGA-based time-dependent density-functional theory
利用动能密度相关（meta-GGA）交换相关泛函，采用绝热含时密度泛函理论计算了硅和锗的光谱.我们发现理论和实验之间非常吻合。这个理论在这个众所周知的困难问题上的成功可以追溯到这样一个事实，即元GGA的交换相关核支持$α/q^2$形式的奇点（其中$q$是波矢量，而$α$是常数），而以前使用的近似（例如局部密度和广义梯度近似）不支持。因此，绝热元GGA的使用开辟了一条新的路径，处理极端的非局域性的时间相关的交换关联势在固态系统。
2011-09-20 cond-mat.str-el
Lattice density functional theory at finite temperature with strongly density-dependent exchange-correlation potentials
在整数粒子数下交换相关能（xc）的导数不连续性是密度泛函理论（DFT）的精确未知xc泛函的一个性质，而这在许多流行的局部和半局部近似中是不存在的。在格点DFT中，存在近似，其在半填充时表现出xc势的不连续性。然而，由于Kohn-Sham（KS）自洽循环的收敛问题，这些泛函的使用主要限于局部密度远离半填充的情况。本文提出了一种计算具有快速（或准不连续）密度依赖的局部xc势的格点KS哈密顿量的自洽解的数值方法。这个问题是制定在有限温度DFT的不连续性的xc潜力自然出现在零温度的限制。本文对由热力学Bethe近似解得到的有限温度下均匀一维哈伯德模型的xc势提出了一种简单的参数化方法。数值方案的可行性证明了应用到一个模型的费米子原子的谐波陷阱。相应的密度分布在低温下呈现整数占据的平台，其在较高温度下熔化。
2012-09-14 cond-mat.str-el
On the relation between the scalar and tensor exchange-correlation kernels of the time-dependent density-functional theory
标量$f_{xc}$和张量$\hat{f}_{xc}$交换相关（xc）核分别是含时密度泛函理论和含时电流密度泛函理论的关键成分。我们推导出一个相对简单的关系，这两个内核的假设下，动态XC可以被认为是“弱”。我们希望我们的公式能够作为直接进入许多应用的纯量$f_{xc}$和张量$\hat{f}_{xc}$之间的方便桥梁，张量由于其在空间中的位置，更容易逼近。
2010-01-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Time-dependent exchange creates the time-frustrated state of matter
由磁矩之间的交换相互作用支配的磁系统具有导致基态简并导致新的拓扑状态（通常被称为物质的受抑状态（FSM））的受抑。通常讨论的磁系统中的挫折有一个空间起源。在这里，我们证明了一个阵列的纳米磁体耦合的真正延迟交换相互作用开发一个新的物质状态，时间阻挫物质（TFM）。在具有含时延迟交换相互作用的自旋系统中，单个自旋翻转不是立即影响其他自旋，而是经过一定的延迟。这意味着交换相互作用的符号变化，导致铁磁或反铁磁相互作用，取决于时间。因此，系统的时间演化本质上是非马尔可夫的。不同磁序之间正在出现的竞争导致了一种新的时间核心挫折。为了建立这种范式的转变，我们专注于示范性的系统，一个颗粒状的多铁性，其中的交换传输介质具有明显的频率色散，因此开发的TFM。
2022-10-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Optical spectra of solids obtained by time-dependent density-functional theory with the jellium-with-gap model exchange-correlation kernel
在从头算含时密度泛函理论（TD-DFT）的框架下，我们提出了一个基于带隙凝胶模型的交换相关核的静态近似。该核考虑了电子-空穴相互作用，并且能够解决强束缚激子和弱激子效应。TD-DFT吸收光谱的几种散装材料（半导体和绝缘体）的再现非常好的协议与实验和计算成本低。
2012-10-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Failure of the local density approximation in time-dependent spin density functional theory
人们已经知道，含时密度泛函理论中的交换关联势在超越绝热近似时是密度的本征非定域泛函。在本文中，我们表明，一个更严重的非定域性问题，与一个完全不同的物理根源，困扰的交换相关势的含时自旋密度泛函理论。我们展示了如何使用的自旋电流密度作为基本变量解决了这个问题，我们提供了一个明确的本地表达式的交换相关领域的自旋电流的泛函。
2002-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exact dynamical exchange-correlation kernel of a weakly inhomogeneous electron gas
非均匀电子气的动力学交换关联核$f_{xc}$是电子系统含时密度泛函理论的重要输入。已知该核的长波长行为具有$f_{xc}= α/q^2$的形式，其中$q$是波矢量，而$α$是频率相关系数。我们证明了在弱非均匀性的极限下，系数$α$与{ \it uniform}电子气的基态密度和平均密度下的频率相关核有一个简单而精确的表达式.我们提出了一个近似的评价，这个表达式的硅和讨论其影响的激子效应的理论。
2008-12-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin and temperature dependent study of exchange and correlation in thick two-dimensional electron layers
研究了二维有限宽度层中强关联电子的交换和关联$E_{xc}$随密度参数$r_s$、自旋极化率$ζ$和温度$T$的变化.我们明确地对待强相关效应，通过对分布函数，并引入一个等效的常数密度近似（CDA）适用于所有的非均匀密度在这里遇到的。经由CDA定义的宽度$w$提供了长度尺度，该长度尺度定义了驻留在$x$-$y$平面中的准2D层的$z$扩展.准二维系统的相关能$E_c$被表示为通过log（r）相互作用耦合的电子棒的一维气体（对于$w/r_s>1$）与当$w/r_s$小时从已知的{ \it三维}相关能紧密近似的三维库仑流体之间的插值。$E_{xc}(r_s,ζ,T)$、向自旋极化相的转变、有效质量$m^*$、Landé $g$因子等的结果，在这里报道。
2005-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin channel induced directional dependent spin exchange interactions between divacantly substituted Fe atoms in graphene
在这项研究中，我们研究了两个相同的铁原子二空位取代到石墨烯之间的孤立的磁相互作用。利用密度泛函理论，模拟了Fe原子沿扶手椅和锯齿形方向空间变化的石墨烯超晶胞的电磁性质.总的来说，我们发现，两个Fe原子之间的交换相互作用波动从铁磁反铁磁的扶手椅方向的空间距离的函数。考虑到周围碳原子引起的磁矩和费米能级上态密度的增加，我们认为Fe原子之间的交换作用可能是RKKY型的.此外，我们检查了Fe原子沿石墨烯中之字形方向的相同相互作用，没有发现RKKY相互作用的证据，因为该系统显示了过渡金属杂质之间的标准超交换。因此，我们确定Fe取代的石墨烯产生方向依赖的自旋相互作用，这可能为石墨烯的自旋电子和多功能器件和应用提供稳定性。
2019-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamics of the Anderson impurity model: benchmarking a non-adiabatic exchange-correlation potential in time-dependent density functional theory
在这项比较研究中，我们在含时密度泛函理论（TDDFT）（Phys.\修订版本\ Lett. { \bf 120}，157701（2018））通过（a）使用数值精确的密度矩阵重整化群方法验证瞬态动力学以及（b）将$RC$ -时间（典型的线性响应量）与高达二阶微扰理论结果进行比较。作为一个测试平台，我们使用的单杂质安德森模型的动力学。这些基准表明，非绝热功能产生定量准确的结果的瞬态动力学的温度的顺序的杂交强度，而TDDFT $RC$ -时间定量同意与那些从二阶微扰理论的温度是大的杂交强度相比。考虑到TDDFT计算的数值成本相对较低（至少与精确方法相比），这两个结果都特别有趣。
2018-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Kohn-Sham scheme for frequency dependent linear response
我们研究的Kohn-Sham计划的计算稳态的线性响应的谐波微扰，这是打开的。虽然在一般情况下，确切的时间依赖的交换相关势不能表示为一个通用的功能，由于所谓的因果悖论的功能衍生物，我们表明，对于谐波扰动的交换相关部分的一阶Kohn-Sham潜在的$v_s^{(1)}(r) \cos(ωt)$是由$v_{xc}^{(1)}(r) = δK_{xc}^{(2)}/δn^{(1)}(r)$。$K_{xc}^{(2)}$是二阶准能$K_v^{(2)}$的交换相关部分。Frenkel变分原理隐含了二阶准能的定态原理。在单矩阵泛函理论的含时扩展中，我们也发现了类似的驻值原理和KS格式，其中基本变量是单矩阵（单体约化密度矩阵）.
2009-01-30 cond-mat.other cond-mat.str-el
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
Magnetoelectricity coupled exchange bias in BaMnF$_4$
采用水热法制备了多铁性BaMnF $_4$粉体。在5 K下的滞后场相关磁化曲线证实了由磁电耦合引起的反铁磁自旋的弱铁磁性。交换偏置的阻断温度为65 K，与零场冷却的温度依赖磁化曲线中的65 K处的峰值吻合得很好，该峰值已被分配给二维反铁磁性的起始温度。在40 ~ 20 K温度范围内，交换场和矫顽力随温度的降低呈现一个向上的扭折，这与Néel温度（~26 K）下的二维到三维反铁磁转变相一致.与传统的多相界面交换耦合钉扎磁化机制不同，BaMnF $_4$中的交换偏置是由于极化通过磁电耦合钉扎磁化而引起的单相体效应.
2015-11-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exchange kernel $f^h_x(q,ω)$ of electron liquid from the variational principle of McLachlan
本文基于McLachlan变分原理研究均匀电子液体的交换核$f^h_x(q,ω)$，发现其虽缺乏关联但能准确重现量子蒙特卡罗数据中的交换特征，弥补了基于约束的核的不足，提出互补使用可提升含时密度泛函理论性能。
2024-08-29 cond-mat.str-el physics.chem-ph
Competition between disorder and exchange splitting in superconducting ZrZn_2
我们提出了一个简单的图片超导的发生和超导临界温度，T_{SC}，在ZrZn_2的压力依赖性。根据我们的假设，对势与压力无关，但交换分裂E_{xc}导致费米能级的态密度（自旋相关）D_σ（ε_F）与压力相关。假设p波配对T_{SC}取决于D_σ（ε_F），这确保了在不存在非磁性杂质的情况下，T_{SC}随着施加压力而减小，直到它在顺磁状态下达到最小值。无序将这个最小值降低到零，这给人一种错觉，即超导性在与铁磁性相同的压力下消失。
2003-01-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Weight Dependence of Local Exchange-Correlation Functionals in Ensemble Density-Functional Theory: Double Excitations in Two-Electron Systems
Gross-Oliveira-Kohn（GOK）系综密度泛函理论（GOK-DFT）是密度泛函理论（DFT）的时间- \textit{independent}扩展，其允许通过系综能量相对于系综权重的导数来计算激发态能量。与含时DFT（TD-DFT）相反，在GOK-DFT中可以很容易地计算双激发。然而，为了充分利用这种形式主义，必须访问\textit{weight-dependent}交换相关泛函，以模拟臭名昭著的系综衍生物对激发能的贡献。在本文中，我们讨论了第一个梯级的构造（即，局部）重量相关的交换相关密度泛函近似的双电子原子和分子系统（He和H $_2$），专门设计用于计算双激发内GOK-DFT。在最佳调谐的范围分离的混合泛函的精神，一个两步的系统相关的程序，提出了获得准确的能量与双激发。
2020-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.chem-ph
Microscopic foundation for orbitronics: orbital exchange interactions, orbital-dependent transport, and orbital switching
University of California, Riverside（加州大学河滨分校）；The George Washington University（乔治华盛顿大学）
该研究推广安德森-近藤模型构建轨道交换相互作用理论框架，揭示轨道极化电流可直接操控局域磁矩，为轨道电子学奠定微观基础并提供磁化电致切换的新机制。
2026-10-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Linear-response time-dependent density functional theory approach to warm dense matter with adiabatic exchange--correlation kernels
提出一种新的LR-TDDFT方法，结合绝热XC核与KS响应，超越ALDA/AGGA，适用于温稠密物质，并在温稠密氢上验证了其有效性。
2023-02-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el physics.comp-ph
