（本文章是本人閱讀文章的個人總結(jié)：【第一性原理新進(jìn)展：GW 方法?】）

? ? ? ? 在目前材料基態(tài)性質(zhì)計算中，比較成功的方法都是基于密度泛函理論的自洽Kohn-Sham方法：他本質(zhì)上是一個基態(tài)理論。但是，物質(zhì)的很多性質(zhì)都與材料電子結(jié)構(gòu)的激發(fā)態(tài)密切相關(guān)。因此，傳統(tǒng)的理論方法導(dǎo)致計算的能帶隙嚴(yán)重偏低、計算的光譜非常不靠譜。

? ? ????近年來，發(fā)展了許多描述和處理電子激發(fā)態(tài)問題的理論和方法。其中比較重要的有：基于準(zhǔn)粒子概念和Green函數(shù)方程的多體微擾理論（GW）方法、在局域密度近似方法（LDA）基礎(chǔ)上考慮兩個3d電子在同一軌道的庫倫作用能量U（On-site Coulomb Energy）的LDA+U方法、含時密度泛函理論（TDDFT）方法和描述電子-空穴相互作用的Bethe-Salpeter方程（BSE）、自相互作用修正方法（SIC）等等。

? ? ????要理解第一原理激發(fā)態(tài)計算，我們先要理解密度泛函理論。所謂密度泛函理論，就是一種完全基于量子力學(xué)的從頭算(Ab Initio)理論。通常把基于密度泛函理論的計算叫做第一性原理(First Principles)計算。

? ? ? ??但是，對于半導(dǎo)體和絕緣體的帶隙，密度泛函理論的計算結(jié)果一般比實驗值小 30 % -50 %，甚至更多，成為著名的“帶隙偏小”問題。另外，密度泛函理論計算的光譜，如光發(fā)射譜、吸收譜和電子能量損失譜等等，也與實驗測量結(jié)果相差甚遠(yuǎn)。原因是密度泛函理論的自洽 Kohn-Sham 方法僅對于系統(tǒng)基態(tài)密度有嚴(yán)格的定義.對于物質(zhì)的激發(fā)態(tài)性質(zhì)，Kohn-Sham 方法是無能為力的。

? ? ? ??當(dāng)然，由于激發(fā)態(tài)過程是體系基態(tài)性質(zhì)對外界微擾的響應(yīng)，處理激發(fā)態(tài)的理論也將與密度泛函理論(DFT)有密切關(guān)系?；?Green 函數(shù)方法和屏蔽 Coulomb相互作用的Hedin 準(zhǔn)粒子 GW 方法就是在這種形勢下應(yīng)運而生的。