密度泛函理论

✍ dations ◷ 2025-09-17 10:03:29 #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

  • 长足虻科Dolichopidae长脚虻科(Dolichopodidae)是一种双翅目的长脚苍蝇,全世界有超过 7,000 种。长脚虻科一般都有一双长腿,但有些没有。他们的特征经常有一双短翅,大大的复眼。长脚虻科
  • Ars TechnicaArs Technica(/ˌɑːrz ˈtɛknᵻkə/,派生自拉丁文“科技艺术”)是由肯·费舍尔(Ken Fisher)和乔·斯托克斯(Jon Stokes)于1998年创立的技术新闻资讯网站。网站发布硬软件、科学
  • 第五机械工业部1963年,第五机械工业部由第三机械工业部分出。1982年,第五届全国人民代表大会常务委员会第二十三次会议审议了国务院机构改革实施方案和赵紫阳总理关于国务院机构改革进展情况
  • 安汶岛安汶岛(Ambon Island),是印度尼西亚马鲁古群岛的主要岛屿之一和政治中心,位于班达海北岸,面积约775平方公里。该岛属马鲁古省管辖,岛上最大城市是安汶市,该市是马鲁古省首府。
  • 西德马克德国马克( Deutsche Mark 帮助·信息 ,德语发音:.mw-parser-output .IPA{font-family:"Charis SIL","Doulos SIL","Linux Libertine","Segoe UI","Lucida Sans Unicode","Code
  • 达达尼尔达达尼尔(Dardanelle)是美国阿肯色州耶尔县的一座城市,人口约4000人(2000年)。
  • STAT22KA4· sequence-specific DNA binding transcription factor activity · signal transducer activity · calcium ion binding · cytoplasm · cytosol · regulati
  • 波普里卡尼乡坐标:47°18′N 27°31′E / 47.300°N 27.517°E / 47.300; 27.517波普里卡尼乡(罗马尼亚语:Comuna Popricani, Iași),是罗马尼亚的乡份,位于该国东北部,由雅西县负责管辖,面积70
  • 马修·麦克格罗里马修·麦克格罗里(英语:Matthew McGrory,1973年5月17日-2005年8月9日,昵称大脚怪),出生于美国,美国演员,以其过人身高而闻名。麦克格罗里于1973年5月17日在美国西彻斯特出生,在美国怀
  • 五灯奖《五灯奖》系列节目是台湾电视公司(台视)委外制作的综艺节目,同时也是台湾电视史上除了各台新闻以外最长寿的节目,播出期间长达33年(1965年10月9日至1998年7月19日),成员包括《田边