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Localized orbital scaling correction for systematic elimination of delocalization error in density functional approximations

引用

National Science Review 2018年第2期5卷 203-215页

作者： Chen Li Xiao Zheng Neil Qiang Su Weitao Yang Department of Chemistry Duke University Synergetic Innovation Center of Quantum Information and Quantum Physics Hefei National Laboratory for Physical Sciences at the Microscale University of Science and Technology of China CAS Center for Excellence in Nanoscience University of Science and Technology of China Department of Physics Duke University Key Laboratory of Theoretical Chemistry of Environment School of Chemistry and EnvironmentSouth China Normal University

The delocalization error of popular density functional approximations(DFAs) leads to diversified problems in present-day density functional theory calculations. For achieving a universal elimination of delocalization error, we develop a localized orbital scaling correction(LOSC) framework, which unifies our previously proposed global and local scaling approaches. The LOSC framework accurately characterizes the distributions of global and local fractional electrons, and is thus capable of correcting system energy, energy derivative and electron density in a self-consistent and size-consistent manner. The LOSC–DFAs lead to systematically improved results, including the dissociation of cationic species, the band gaps of molecules and polymer chains, the energy and density changes upon electron addition and removal, and photoemission spectra.

关键词： localized orbital scaling correction delocalization error density functional approximation localized frontier orbital local fraction orbitalet

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