密度汎関数理論における交換相関ポテンシャルの不連続性

密度汎関数理論における正確な交換相関（XC）ポテンシャルが電子数の関数として不連続性を持つかどうかに関する問題について議論する。非常に単純なモデルに対して、レヴィの制約探索法を用いて正確なXC関数が解析的に構成され、その導関数に不連続性が存在することが示される。単純な有限一次元「半導体」鎖に対するXCポテンシャルの正確な数値計算が行われる。無限鎖長への外挿により、特定のパラメータ範囲でかなりの不連続性が発生することが示されるが、モデルは「現実的」なパラメータに対して小さな不連続性を持つ。一般的な系の不連続性の値を計算する方法について、多体系理論を用いて対処する。最近他の研究者によって提案された公式は誤りであることが示される。