密度泛函理论

✍ dations ◷ 2025-12-04 13:17:43 #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

  • 牛奶牛乳,俗称牛奶,是最古老的天然饮料之一。顾名思义,牛乳是牛的乳汁。在不同国家,牛乳也分有不同的等级,目前最普遍的是全脂、高钙低脂及脱脂牛乳。美国将牛乳按照脂肪含量分为五类
  • 半透膜半透膜semi-permeable membrane,并不是选透膜selectively permeable membrane,半透膜根据分子/离子的物理特性,例如大小size,电荷charge决定是否可以通过。而物质通过渗透,被动转运
  • 胶囊胶囊剂以可溶性明胶作为包覆材料的囊状药剂,可避免口服时,药物与味觉器官直接接触引发恶心反应。请阅读硬胶囊请阅读软胶囊
  • 畅春园坐标:39°59′36″N 116°18′01″E / 39.993346°N 116.300307°E / 39.993346; 116.300307畅春园是清朝皇家园林,位于北京海淀区,圆明园南,北京大学西。原址是明朝明神宗的外
  • 第四舰队第四舰队(日语:第四艦隊/だいよんかんたい Daiyon Kantai ?)是旧日本海军的一支舰队编制。日本海军从明治时代后期起至第二次世界大战为止,先后设立过3次第四舰队:最初是日俄战
  • 上海上海河流列表,列举全部或部分在上海市境内的河流,并依照流域排列;支流则由河口至源头排序。
  • 南投县育乐国民小学南投县育乐国民小学是一所南投县国姓乡国民小学,地址位于南投县国姓乡柑林村中正路2段223号。于921大地震时摧毁,经由台湾佛教禅宗团体灵鹫山受前南投县长彭百显委托协助重建
  • 米尔哥罗德米尔哥罗德(乌克兰语:Миргород)是位于乌克兰中部波尔塔瓦州的城市。米尔哥罗德以矿泉水而著称。这里的矿泉水被认为对健康有益。
  • 黄机 (顺治进士)黄机(1612年-1686年),字次辰,号雪台。浙江钱塘(今属杭州市)人。清初政治人物。清顺治四年(1647年)中进士,被选入庶吉士,任弘文院编修。顺治帝巡院时命其与侍讲、纂修等撰文,皇帝看后任命
  • Under dogUnder dog(韩语:언더독),是2ABLE Company于2013年推出的男子组合,经过多次组员变动后,在2017年宣布解散,解散前成员包括Dal、Kain、Beakjin及Iro。