密度泛函理论

✍ dations ◷ 2025-12-06 13:53:39 #量子力学,量子化学

密度泛函理论 (英语:density functional theory,简称DFT)是一种研究多电子体系电子结构的量子力学方法。密度泛函理论在物理和化学上都有广泛的应用,特别是用来研究分子和凝聚态的性质,是凝聚态物理和计算化学领域最常用的方法之一。

电子结构理论的经典方法,特别是Hartree-Fock方法和后Hartree-Fock方法(英语:Post-Hartree–Fock),是基于复杂的多电子波函数的。密度泛函理论的主要目标就是用电子密度取代波函数做为研究的基本量。因为多电子波函数有 3 N {\displaystyle 3N} 模型。他们将一个原子的动能表示成电子密度的泛函,并加上原子核-电子和电子-电子相互作用(两种作用都可以通过电子密度来表达)的经典表达来计算原子的能量。

模型是很重要的第一步,但是由于没有考虑Hartree-Fock理论指出的原子交换能,Thomas-Fermi方程的精度受到限制。1928年保罗·狄拉克在该模型基础上增加了一个交换能泛函项。

然而,在大多数应用中Thomas-Fermi-Dirac理论表现得非常不够准确。其中最大的误差来自动能的表示,然后是交换能中的误差,以及对电子相关作用的完全忽略。

在通常的多体问题电子结构的计算中,原子核可以看作静止不动的(波恩-奥本海默近似),这样电子可看作在原子核产生的静电势 V {\displaystyle \,\!V} (1964) B864
W. Kohn and L. J. Sham, Phys. Rev. (1965) A1133
A. D. Becke, J. Chem. Phys. (1993) 5648
C. Lee, W. Yang, and R. G. Parr, Phys. Rev. B (1988) 785
P. J. Stephens, F. J. Devlin, C. F. Chabalowski, and M. J. Frisch, J. Phys. Chem. (1994) 11623

相关

  • 前苏格拉底哲学家前苏格拉底 · 古代 中世纪 · 文艺复兴 17世纪 · 18世纪 · 19世纪 · 20世纪 后现代 · 当代前苏格拉底哲学是西方哲学中,在苏格拉底之前的,或者是和苏格拉底
  • 里歇夏尔·罗贝尔·里歇(法语:Charles Robert Richet,1850年8月25日-1935年12月4日),法国生理学家,是许多研究的早期建立者,例如神经化学、消化作用、恒温动物的体温调控,以及呼吸作用。
  • 脱乙酰氧基头孢菌素-C合酶脱乙酰氧基头孢菌素-C合酶(英语:Deacetoxycephalosporin-C synthase;EC 1.14.20.1)在酶学中是一个催化如下化学反应的酶。此酶的三种底物分别是青霉素N、α-酮戊二酸与氧气,而它
  • 哈 山哈山(1633年 - 1719年),富察氏,满洲镶红旗,清朝政治人物、清朝刑部尚书。曾任吏部左侍郎。康熙五十年十一月丙戌,接替齐世武,担任清朝刑部尚书,后革。由赖都接任。
  • 辛克莱·刘易斯辛克莱·刘易斯(Sinclair Lewis,1885年2月7日-1951年1月10日),美国小说家、短篇故事作家、剧作家,在1930年因“他充沛有力、切身和动人的叙述艺术,和他以机智幽默去开创新风格的才
  • 清唇齿近音清唇齿近音是一种辅音,被使用于一些口语中,国际音标写作⟨ʋ̥⟩或⟨f̞⟩,X-SAMPA音标则记作P_0、v\_0或f_o。清唇齿近音是南非英语中/f/典型的同位异音。相似地,/v/也常常被当
  • 江肖梅江肖梅(1899年-1966年1月28日),本名江尚文,字质轩,号肖梅,出生于竹堑西门(今台湾新竹市)的书香世家,具深厚的汉学素养。日治时期台湾作家、杂志编辑,创作文类包括古典汉诗、新诗、散文
  • 朱燮元朱燮元像,取自清代修《浙江山阴朱氏宗谱》朱燮元(1566年10月26日-1638年5月7日),原名懋赏,字懋和,号恒岳,一号石芝,行明二十一,浙江山阴县(今属绍兴市)人,明朝政治、军事人物。万历二十年
  • 乔·考克斯海伦·乔安妮·“乔”·考克斯(英语:Helen Joanne "Jo" Cox,原姓利德比特(英语:Leadbeater),1974年6月22日-2016年6月16日),英国女性政治人物,工党党员,2015年5月被选举成为巴特利和斯彭
  • 长颚山蚁属长颚山蚁属()为山蚁亚科,是长颚山蚁族(Myrmoteratini)中的唯一成员。长颚山蚁的复眼发达且大,这点和其他古老的山蚁亚科物种相同。长颚山蚁的大颚极长,生有 8 至 16 齿,为触发式大颚