Pristop DFT k elektronski strukturi snovi

V tem projektu predlagamo metodo za analizo funkcionalov izmenjalne in korelacijske energije v okviru metode DFT. Predvsem bomo študirali pomen gostotnega gradienta in višjih krajevnih odvodov elektronske gostote in njihov vpliv na natančnost izračunanih fizikalnih in kemijskih lastnosti molekul, kristalov, površin, ter pojavov na njih. Pričakujemo, da nam bo uspelo popolnoma razumeti vlogo gostotnega funkcionala v približkih ter tako določiti pojave, kjer gradientni popravek bistveno popravi rezultat lokalnega približka in najti take, kjer potrebujemo za zadovoljiv opis pojava približke z višjimi odvodi elektronske gostote oziroma s količinami, ki so popolnoma nelokalne in eksplicitno odvisne od enodelčnih valovnih funkcij. Na osnovi reh rezultatov bomo razvili nove funkcionale, ki bodo pomanjkljivosti lokalnih in gradientnih približkov odpravili. Za testne sisteme si bomo izbrali različne molekule, kristale in površine ter na njih študirali različne fizikalne in kemijske pojave (dolžina vezi, atomizacijska energija, površinska energija, energija za prenos elektrona iz s v p stanje, tlak prehoda pri tlačno induciranih faznih prehodih med dvema kristalnima fazama). Uporabljali bomo različne metode in programe za izračun elektronske strukture snovi (Gaussian: LCAO, Crystal: TB-LCAO, Wien: FP-LAPW).