密度泛函理论

✍ dations ◷ 2025-11-25 08:41:20 #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

  • 马铃薯Y病毒科马铃薯Y病毒属 黑麦草镶嵌病毒属 大麦黄色镶嵌病毒属 柘树属病毒属 番薯属病毒属 小麦属病毒属马铃薯Y病毒科(Potyviridae)
  • 清晰点清晰点(英语:clearing point)是液晶态物质转变为液态时的温度,即液晶态可存在的最高温度。该过程中液晶与液态共存,若持续加热,则液晶态会持续转变为液态,则失去液晶的光学性质从光
  • 中王国时期第八第十中王国时期是古埃及历史上的一个时期,包括第十一、第十二、第十三与第十四王朝,通常划定在前2133-1786年,但严格地说,应该从第十一王朝的孟图霍特普二世时代(约前2060-2010
  • 量子网络量子网络(英语:quantum network),是指在多个通信节点间,利用量子密钥分发进行安全通信的网络。各节点间产生的量子密钥可以对传统的语音、图像以及数字多媒体等通信数据进行加密
  • 银盘计划“银盘”是美国陆军航空军参与二战时曼哈顿计划的代称,起初这个名称专指B-29超级堡垒轰炸机的原子弹投掷改造计划,后来则延伸出训练与执行。正式的计划名称Silver Plated Proj
  • 旅游危机处理办公室旅游危机处理办公室(Gabinete de Gestão de Crises do Turismo,缩写:GGCT)是澳门特别行政区的政府部门,作为策略协调机关,以确保当涉及澳门居民在外旅游以及游客在澳门期间因遇上
  • 测角仪测角仪是一种用于测量角度或将物体进行精确角度旋转的仪器。“测角术”的英文单词“goniometry”来自两个希腊语词根—— 意为“角度”; 意为测量。针对不同的应用背景,人们设
  • 莱特纳系统莱特纳系统是1970年代由德国评论家瑟巴斯坦·莱特纳提出,是一种广泛有效使用抽认卡的学习方法。 它是以简单间隔复习的原理来实现,其中抽认卡以增加的时间间隔进行复习,以达到
  • 林斤澜林斤澜(1923年6月1日-2009年4月11日),男,浙江温州人,中国短篇小说作家。曾任《北京文学》主编,中国作协北京分会副主席等,2007年北京作协为他颁发了“终身成就奖”。
  • 植田真梨惠植田 真梨惠(日语:植田 真梨恵/うえだ まりえ,1990年9月22日-),日本福冈县久留米市出身的创作歌手、女演员。所属唱片公司为GIZA studio,事务所为Ading(日语:Ading)。现居于大阪府。