Density functional theory on a lattice [Elektronische Ressource] / von Stefan Schenk

Density functional theory on a latticeZur Erlangung des akademischen Grades einesDoktors der Naturwissenschaftender Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultätder Universität AugsburgvorgelegteDissertationvonStefan SchenkAugsburg, Mai 2009Erstgutachter: Priv.-Doz. Dr. P. SchwabZweitgutachter: Prof. Dr. G.-L. IngoldTag der mündlichen Prüfung: 16. Juli 2009Contents1 Introduction 52 Spinless Fermions 92.1 Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92.2 Ferromagnetic, antiferromagnetic and gapless phase . . . . . . . . . . . . . 113 Static density functional theory 153.1 Density functional theory by Legendre transformation . . . . . . . . . . . 153.2 Approximations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173.2.1 Local density approximation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173.2.2 Gradient approximations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193.2.3 Exact-exchange method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193.3 Practical applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213.3.1 Charge gap in the spinless fermion model . . . . . . . . . . . . . . 223.3.2 Stability of the homogeneous system . . . . . . . . . . . . . . . . . 243.3.3 Static susceptibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273.3.4 Scattering from a single impurity . . . . . . . . . . . . . . . . . . .