密度泛函理论中的动能和交换-关联能的轨道依赖性

背景：密度泛函理论(DFT)是计算材料学中的重要方法，其基本定理表明所有物理量都是电子密度的泛函。研究目的：解析DFT中动能和交换-关联能的实际计算方式，澄清"通过轨道计算"与"电荷密度计算"的表面矛盾。结论：理论上所有能量项都是密度泛函，但实践中因精确动能泛函未知，Kohn-Sham方案通过虚拟轨道计算非相互作用动能，而高级交换-关联泛函也显式依赖轨道梯度；Orbital-Free DFT试图回归纯密度泛函但精度不足，因此实际计算确实依赖轨道。