密度泛函理论

✍ dations ◷ 2025-06-09 17:50:38 #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

  • 法式炖蛋法式炖蛋(法语:Crème brûlée、国际音标:.mw-parser-output .IPA{font-family:"Charis SIL","Doulos SIL","Linux Libertine","Segoe UI","Lucida Sans Unicode","Code2000",
  • 让-巴普蒂斯特·柯尔贝尔让-巴普蒂斯特·柯尔贝尔(法语:Jean-Baptiste Colbert,1619年8月29日-1683年9月6日),是法国政治家、国务活动家。他长期担任财政大臣和海军国务大臣,是路易十四时代法国最著名的伟
  • 浮士德《浮士德》(法语:Faust)为法国作曲家古诺所创作的五幕大歌剧(英语:Grand opera)。剧情根据德国大文豪哥德的悲剧《浮士德》第一部(Faust. Der Tragödie erster Teil)所改编,剧本创作
  • 国药集团国药集团(英语:China National Pharmaceutical Group Corp) 全称为中国医药集团有限公司或中国医药集团,是一个是中华人民共和国国务院授权国务院国有资产监督管理委员会管理
  • 芬兰战争俄罗斯帝国瑞典帝国芬兰战争(瑞典语:Finska kriget,俄语:Финляндская война,芬兰语:Suomen sota)是在1808年2月至1809年9月期间于芬兰地区爆发的一场战争,参战国家
  • 阿纳托利·卢那察尔斯基阿纳托利·瓦西里耶维奇·卢那察尔斯基(俄语:Анато́лий Васи́льевич Лунача́рский,1875年11月23日,儒略历11月11日-1933年12月26日)是一位俄罗斯
  • .bj.bj为贝宁国家及地区顶级域(ccTLD)的域名。管理部门是贝宁Stations与电信办公室。A .ac .ad .ae .af .ag .ai .al .am .ao .aq .ar .as .at .au .aw .ax .az  B .ba .bb .
  • AiRIAiRI(9月13日-)是日本女歌手,隶属于Lantis。她所演唱的《TARI TARI》电视动画主题曲《Dreamer》为成名曲之一。她曾经使用过“UR@N”的名义发表作品。
  • 大河内一楼大河内一楼(1968年3月28日-),日本剧作家、小说家,出身于宫城县仙台市,毕业于早稻田大学人类科学系。
  • Bounce (网络)BNC(bouncer的缩写)是一种用来在电脑网络中进行中继通讯和连接的软件,很像是代理。BNC可以让用户隐藏其连接的原始资料,为从特定的位置路由其通讯的用户提供了隐私性,BNC也可以被