The relativistic Thomas-Fermi-Dirac-Weizsäcker model : first applications to atomic physics^*

Institut für Theoretische Physik der Universität, Frankfurt am Main, Federal Republic of Germany

Abstract

We outline a field theoretical approach to relativistic energy density functionals . On the basis of the Hartree-Fock limit of Quantumelectrodynamics a relativistic analog of the Thomas-Fermi-Dirac-Weizsâcker model is derived using the gradient expansion technique . We present a numerical solution of the corresponding variational equation resulting from the energy functional via Ritz’s principle for the case of neutral atoms and positive ions . In particular, the effect of an adjustable coefficient of the gradient correction to the kinetic energy is discussed.

Résumé

On expose ici une approche des fonctionnelles relativistes de la densité d’énergie au moyen de la théorie des champs . Sur la base de la limite Hartree-Fock de l’éléctrodynamique quantique, un modèle relativiste analogue au modèle de Thomas-Fermi-Dirac-Weizsàcker est dérivé à l’aide de la technique de développement en gradient . On présente une solution numérique à l'équation variationelle résultant de l’application du principe de Ritz à la fonctionnelle d’énergie dans le cas d'atomes neutres et d’ions positifs . En particulier l’effet d’un coefficient ajustable à la correction de gradient à l’énergie cinétique est discuté.