Orbital functionals in time dependent density functional theory [Elektronische Ressource] / von Michael Mundt

Orbital Functionals in Time-DependentDensity-Functional TheoryVon der Universit¨at Bayreuthzur Erlangung des Grades einesDoktors der Naturwissenschaften (Dr. rer. nat)genehmigte AbhandlungvonMichael Mundtaus Tu¨bingen1. Gutachter Prof. Dr. S. Ku¨mmel2. Gutachter Prof. Dr. Dr. h.c. P.-G. Reinhard3. Gutachter Dr. R. van LeeuwenTag der Einreichung: 23. Mai 2007Tag des Kolloquiums: 18. Juli 2007Contents1 Introduction 12 Density-functional theory (DFT) 52.1 Static density-functional theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52.2 Time-dependent density-functional theory (TDDFT) . . . . . . . . . . . . 62.3 Kohn-Sham equations and related approximations . . . . . . . . . . . . . 92.3.1 Static Kohn-Sham scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.3.2 Time-dependent Kohn-Sham equations . . . . . . . . . . . . . . . . 122.3.3 Exchange-correlation (xc) approximations . . . . . . . . . . . . . . 143 DFT for fractional particle numbers 173.1 Ground-state theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173.1.1 Formalism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173.1.2 Physical consequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213.2 Time-dependent theory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253.2.1 Formalism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253.2.2 Physical consequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273.