The Kohn-Sham gap, the fundamental gap and the optical gap: The physical meaning of occupied and virtual Kohn-Sham orbital energies

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 15, Issue 39, 2013, Pages 16408-16425

  Baerends, E J ^a,b,c   Gritsenko, O V ^a,b   Van Meer, R ^a,b  

^a VU UNIVERSITY AMSTERDAM   (Netherlands)

^b Pohang University of Science and Technology (POSTECH)   (South Korea)

^c KING ABDULAZIZ UNIVERSITY   (Saudi Arabia)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84884341359     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3cp52547c     Document Type: Review

References (117)

1. W. Kohn L. J. Sham Phys. Rev. 1965 140 A1133
2. A. J. Cohen P. Mori-Sanchez W. Yang Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2008 77 115123
3. O. Gritsenko E. J. Baerends Can. J. Chem. 2009 87 1383
4. U. Salzner R. Baer J. Chem. Phys. 2009 131 231101
5. R. Baer E. Livshits U. Salzner Annu. Rev. Phys. Chem. 2010 61 85
6. I. Dabo A. Ferretti N. Poilvert Y. Li N. Marzari M. Cococcioni Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2010 82 115121
7. T. Tsuneda J. W. Song S. Suzuki K. Hirao J. Chem. Phys. 2010 133 174101
8. T. Stein H. Eisenberg L. Kronik R. Baer Phys. Rev. Lett. 2010 105 266802
9. A. J. Cohen P. Mori-Sanchez W. Yang Chem. Rev. 2012 112 289
10. W. Yang A. J. Cohen P. Mori-Sanchez J. Chem. Phys. 2012 136 204111
11. L. Kronik T. Stein S. Refaely-Abrahamson R. Baer J. Chem. Theor. Comput. 2012 8 1515
12. R. Kar J.-W. Song K. Hirao J. Comput. Chem. 2013 34 958
13. J. Katriel E. R. Davidson Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1980 77 4403
14. J. L. Perdew R. G. Parr M. Levy J. Balduz Phys. Rev. Lett. 1982 49 1691
15. M. Levy J. P. Perdew V. Sahni Phys. Rev. A 1984 30 2745
16. C.-O. Almbladh A. C. Pedroza Phys. Rev. A 1984 29 2322
17. C.-O. Almbladh U. von Barth Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1985 31 3231
18. J. P. Perdew M. Levy Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1997 56 16021
19. J. P. Perdew M. Levy Phys. Rev. Lett. 1983 51 1884
20. L. J. Sham M. Schlüter Phys. Rev. Lett. 1983 51 1888
21. E. Sagvolden J. P. Perdew Phys. Rev. A 2008 77 012517
22. D. P. Chong O. V. Gritsenko E. J. Baerends J. Chem. Phys. 2002 116 1760
23. O. V. Gritsenko E. J. Baerends J. Chem. Phys. 2002 117 9154
24. O. V. Gritsenko B. Braïda E. J. Baerends J. Chem. Phys. 2003 119 1937
25. O. V. Gritsenko E. J. Baerends J. Chem. Phys. 2004 120 8364
26. Y. Wang R. G. Parr Phys. Rev. A 1993 47 R1591
27. R. van Leeuwen E. J. Baerends Phys. Rev. A 1994 49 2421
28. Q. S. Zhao R. C. Morrison R. G. Parr Phys. Rev. A 1994 50 2138
29. A. Nagy Philos. Mag. B 1994 69 779
30. Q. Wu W. T. Yang J. Chem. Phys. 2003 118 2498
31. O. Gritsenko R. van Leeuwen E. J. Baerends J. Chem. Phys. 1996 104 8535
32. O. V. Gritsenko P. R. T. Schipper E. J. Baerends J. Chem. Phys. 1997 107 5007
33. P. R. T. Schipper O. V. Gritsenko E. J. Baerends Phys. Rev. A 1998 57 1729
34. T. Koopmans Physica 1934 1 104
35. M. A. Buijse E. J. Baerends J. G. Snijders Phys. Rev. A 1989 40 4190
36. E. J. Baerends O. V. Gritsenko J. Phys. Chem. A 1997 101 5383
37. O. Gritsenko R. van Leeuwen E. J. Baerends J. Chem. Phys. 1994 101 8955
38. R. van Leeuwen O. V. Gritsenko E. J. Baerends Z. Phys. 1995 33 229
39. O. Gritsenko R. van Leeuwen E. J. Baerends J. Chem. Phys. 1994 101 8955
40. O. V. Gritsenko E. J. Baerends Phys. Rev. A 1996 54 1957
41. J. P. Perdew, in Density Functional Mehthods in Physics, ed., R. M. Dreizler, and, J. da Providencia, NATO Advanced Study Institute Series B: Physics, Plenum, New York, 1985, vol. 123
42. C. O. Almbladh and U. von Barth, in Density Functional Methods in Physics, ed., R. M. Dreizler, and, J. da Providencia, NATO Advanced Study Institute Series B: Physics, Plenum, New York, 1985, vol. 123
43. M. A. Buijse, PhD thesis, Vrije Universiteit, Amsterdam, 1991
44. M. A. Buijse and E. J. Baerends, in Density Functional Theory of Molecules, Clusters and Solids, ed., D. E. Ellis, Kluwer Academic Publishers, The Netherlands, 1995, ch. 1, pp. 1-46
45. M. Buijse E. J. Baerends Mol. Phys. 2002 100 401
46. E. J. Baerends O. V. Gritsenko J. Chem. Phys. 2005 123 062202
47. E. J. Baerends, O. V. Gritsenko and R. van Leeuwen, in Chemical Applications of Density Functional Theory, ed., B. B. Laird, R. B. Ross, and, T. Ziegler, ACS Symposium Series, American Chemical Society, 1996, ch. 2, vol. 629, pp. 20-41
48. F. M. Bickelhaupt and E. J. Baerends, in Reviews in Computational Chemistry, ed., K. B. Lipkowitz, and, D. B. Boyd, Wiley-VCH, New York, 2000, ch. 1, vol. 15, pp. 1-86
49. M. Grüning O. Gritsenko S. J. A. van Gisbergen E. J. Baerends J. Chem. Phys. 2002 116 9591
50. O. V. Gritsenko P. R. T. Schipper E. J. Baerends Chem. Phys. Lett. 1999 302 199
51. P. R. T. Schipper O. V. Gritsenko S. J. A. van Gisbergen E. J. Baerends J. Chem. Phys. 2000 112 1344
52. O. Christiansen T. M. Nymand K. V. Mikkelsen J. Chem. Phys. 2000 113 8101
53. D. Feller K. A. Peterson THEOCHEM 1997 400 69
54. M. Misiał L. Meissner S. A. Kucharski R. J. Bartlett J. Chem. Phys. 2005 122 224110
55. B. Minaev I. Tunell P. Salek O. Loboda O. Vahtras H. Ågren Mol. Phys. 2004 102 1391
56. J. Pitarch-Ruiz A. Sanchez de Meras J. Sanchez-Marin A. Velasco C. Lavin I. Martin J. Phys. Chem. A 2008 112 3275
57. J. Rienstra-Kiracofe G. S. Tschumper H. F. Schaefer III Chem. Rev. 2002 102 231
58. K. D. Jordan P. D. Burrow Chem. Rev. 1987 87 557
59. M. F. Falcetta K. D. Jordan J. Am. Chem. Soc. 1990 113 2903
60. M. F. Falcetta Y. Choi K. D. Jordan J. Phys. Chem. A 2000 104 9605
61. H. Y. Cheng C. W. Chen J. Phys. Chem. A 2012 116 12364
62. A. U. Hazi H. S. Taylor Phys. Rev. A 1970 1 1109
63. H. S. Taylor A. U. Hazi Phys. Rev. A 1974 14 2071
64. V. A. Mandelshtam T. R. Ravuri H. S. Taylor Phys. Rev. Lett. 1993 70 1932
65. R. G. Pearson Inorg. Chem. 1988 27 734
66. C.-J. Zhan J. Nichols D. Dixon J. Phys. Chem. A 2003 107 4184
67. A. M. Teale F. De Proft D. J. Tozer J. Chem. Phys. 2008 129 044110
68. T. H. Dunning J. Chem. Phys. 1989 90 1007
69. ADF, Amsterdam denisty-functional program, Department of Theoretical Chemistry, Vrije Universiteit, Amsterdam, URL: http://www.scm.com
70. E. van Lenthe E. J. Baerends J. Comput. Chem. 2003 24 1142
71. M. E. Casida, in Recent Advances in Density-Functional Methods, Part I, ed., D. P. Chong, World Scientific, Singapore, 1995, p. 155
72. C. J. Umrigar X. Gonze Phys. Rev. A 1994 50 3827
73. S. J. A. van Gisbergen F. Kootstra P. R. T. Schipper J. G. Snijders O. V. Gritsenko E. J. Baerends Phys. Rev. A 1998 57 2556
74. A. Savin C. J. Umrigar X. Gonze Chem. Phys. Lett. 1998 228 391
75. O. Gritsenko S. J. A. van Gisbergen A. Görling E. J. Baerends J. Chem. Phys. 2000 113 8478
76. K. J. H. Giesbertz E. J. Baerends Chem. Phys. Lett. 2008 461 338
77. K. J. H. Giesbertz E. J. Baerends O. V. Gritsenko Phys. Rev. Lett. 2008 101 033004
78. X. Gonze M. Scheffler Phys. Rev. Lett. 1999 82 4416
79. A. Görling Phys. Rev. A 1998 57 3433
80. A. Görling Int. J. Quantum Chem. 1998 69 265
81. J. B. Krieger Y. Li G. J. Iafrate Phys. Rev. A 1992 45 101
82. J. B. Krieger Y. Li G. J. Iafrate Phys. Rev. A 1992 46 5453
83. A. Dreuw J. L. Weisman M. Head-Gordon J. Chem. Phys. 2003 119 2943
84. O. Gritsenko E. J. Baerends J. Chem. Phys. 2004 121 655
85. M. Hellgren E. K. U. Gross Phys. Rev. A 2012 022514
86. M. J. Peach P. Benfield T. Helgaker D. J. Tozer J. Chem. Phys. 2008 128 044118
87. D. J. Tozer J. Chem. Phys. 2003 119 12697
88. D. Vieira K. Capelle C. A. Ullrich Phys. Chem. Chem. Phys. 2009 11 4647
89. Y. Tawada T. Tsuneda S. Yanagisawa T. Yanai K. Hirao J. Chem. Phys. 2004 120 8425
90. T. Stein L. Kronik R. Baer J. Am. Chem. Soc. 2009 131 2818
91. T. Ziegler M. Seth M. Krykunov J. Autschbach J. Chem. Phys. 2008 129 184114
92. T. Ziegler M. Krykunov J. Chem. Phys. 2010 133 074104
93. J. Wang and E. J. Baerends, 2013, in preparation
94. S. Fahy X. W. Wang S. G. Louie Phys. Rev. Lett. 1990 65 1478
95. R. W. Godby M. Schlüter L. J. Sham Phys. Rev. Lett. 1986 56 2415
96. M. Grüning A. Marini A. Rubio J. Chem. Phys. 2006 124 154108
97. J. P. Perdew, in Density Functional Methods in Physics, ed., R. M. Dreizler, and, J. da Providencia, NATO Advanced Study Institute Series B: Physics, Plenum, New York, 1985, vol. 123
98. O. V. Gritsenko R. van Leeuwen E. van Lenthe E. J. Baerends Phys. Rev. A 1995 51 1944
99. R. G. Parr L. J. Bartolotti J. Phys. Chem. 1983 87 2810
100. T. Gál Phys. Rev. A 2007 63 022506
101. T. Gál J. Math. Chem. 2007 42 661
102. G. Onida L. Reining A. Rubio Rev. Mod. Phys. 2001 74 601
103. F. Sottile M. Marsili V. Olevano L. Reining Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2007 76 161103(R)
104. A. Seidl A. Görling P. Vogl J. A. Maiewski Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1996 53 3764
105. R. G. Parr and W. Yang, Density-Functional Theory of Atoms and Molecules, Oxford University Press, 200 Madison Avenue, New York, NY 10016, USA, 1989, ISBN 0-19-504279-4
106. C. F. Bender E. R. Davidson F. D. Plat Phys. Rev. 1968 174 75
107. W. J. Hunt W. A. Goddard III Chem. Phys. Lett. 1969 3 414
108. E. R. Davidson J. Chem. Phys. 1972 57 1999
109. D. Feller E. R. Davidson J. Chem. Phys. 1981 74 3977
110. I. L. Cooper C. N. M. Pounder J. Chem. Phys. 1982 77 5045
111. R. K. Chauduri J. R. Hammond K. F. Freed S. Chattopadhyay U. S. Mahapatra J. Chem. Phys. 2008 129 064101
112. P. Palmieri R. Tarroni S. Rettrup J. Chem. Phys. 1994 100 5849
113. O. V. Gritsenko E. J. Baerends Phys. Chem. Chem. Phys. 2009 11 4640
114. L. J. Sham M. Schlüter Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1985 32 3883
115. M. Kuisma J. Ojanen J. Enkovaara T. T. Rantala Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2010 82 115106
116. I. E. Castelli T. Olsen S. Datta D. D. Landis S. Dahl K. S. Thygesen K. W. Jacobsen Energy Environ. Sci. 2012 5 5814
117. J. Neugebauer O. Gritsenko E. J. Baerends J. Chem. Phys. 2006 124 214102