【摘 要】
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电子激发态和光谱特性在材料科学研究领域起着重要的作用。深入系统地理解、快速准确地计算和及时有效地预言电子激发态意义非常重大。对于讨论多粒子体系的电子基态性质而言,基于局域密度近似（LDA）和广义梯度近似（GGA）的密度泛函理论（DFT）如今已经被学者们所接受,并且已运用到固体材料表面吸附的相关研究中。运用LDA或GGA（广义梯度近似法）,可精确地计算出体系的单电子波函数和基态几何结构。然而针对绝缘
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电子激发态和光谱特性在材料科学研究领域起着重要的作用。深入系统地理解、快速准确地计算和及时有效地预言电子激发态意义非常重大。对于讨论多粒子体系的电子基态性质而言,基于局域密度近似（LDA）和广义梯度近似（GGA）的密度泛函理论（DFT）如今已经被学者们所接受,并且已运用到固体材料表面吸附的相关研究中。运用LDA或GGA（广义梯度近似法）,可精确地计算出体系的单电子波函数和基态几何结构。然而针对绝缘体和半导体而言,LDA或GGA计算得到的禁带宽度明显小于实验结果。电子激发态,包括准粒子激发态和电子-空穴激发态,可由多体摄动理论来描述。在多体摄动理论框架下,GWA被用来改进LDA和GGA对电子交换关联的处理。利用GWA能精确计算准粒子能带结构。电子-空穴激发态可运用二粒子格林函数理论,并考虑电子-空穴相互作用,而进行系统描述。通过求解Bethe-Salpeter方程,可精确获得光吸收谱和反射谱。有小分子吸附于衬底表面的耦合系统,由二粒子有效哈密顿量的含时薛定鄂方程可用来精确地描述分子激子态的寿命及其随时演化特征。本论文由四大部分构成。第一部分较为系统地阐述了第一性原理计算方法,从赝势的选择、密度泛函理论到多体摄动理论。第二部分介绍了本论文涉及到的理论方法部分。第三部分简要介绍本人在硕士研究生期间的一些工作内容和研究结果。整个研究是基于DFT和多体微扰理论。论文精确计算了Ba S的准粒子能带结构、光吸收谱和反射光谱;并进而研究了CO:Li Cl（001）-（1X1）表面的准粒子能带结构和光吸收谱,以及分子激子态随时演化。第四部分对整个研究工作做出总结概括,指出研究中存在的创新与不足,并对研究的未来工作进行了展望。
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