Entwicklung und Implementierung eines Korrelationsenergiefunktionals mit Hilfe der Random Phase Approximation im Rahmen der Dichtefunktionaltheorie

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In der Festkörperphysik und der Quantenchemie stellt die Dichtefunktionaltheorie (DFT) eine weitverbreitete Methode dar, um die Grundzustandseigenschaften von Atomen, Molekülen und Kristallen zu untersuchen. Im Gegensatz zur Hartree-Fock-Näherung umfaßt die DFG einen Term, der die Korrelationsenergie beschreibt. Dieser Term muß genähert werden. ... Mit der adiabatic connection approach (ACA) kann die Austausch- und Korrelationsenergie im Prinzip exakt beschrieben werden, wobei der Austauschkorrelationskern unbekannt ist. Eine grobe Näherung zu ACA ist die random phase approximation (RPA), bei der dieser unbekannte Kern als solches ignoriert wird. ... Während der Zeit des Stipendiums soll RPA für reale Atome, Moleküle und Festkörper beschrieben und implementiert werden, und die short-range-Korrelationsenergie soll mit Hilfe der zeitabhängigen lokalen Spindichtennäherung (LSD) berechnet werden. Ferner soll der Austauschkorrelationsterm weiter entwickelt und verbessert werden.