【摘要】:密度泛函理论是一种研究多电子体系电子性质的量子力学方法。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,是凝聚态物理计算材料学和计算化学领域最常用的方法之一[10,11]。固体的所有粒子的动能以及粒子之间的相互作用能He-N构成的哈密顿量为基于绝热近似[12],可以将电子与原子核的运动分开,得到多电子的薛定谔方程,即式中——电子的动能算符;V——原子核对电子的吸引位能算符;
密度泛函理论是一种研究多电子体系电子性质的量子力学方法。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,是凝聚态物理计算材料学和计算化学领域最常用的方法之一[10,11]。电子结构理论的经典方法,特别是Hartree-Fock方法和后Hartree-Fock方法,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作为研究的,因为多电子波函数有3N个变量(N为电子数,每个电子包含3个空间变量),而电子密度仅是3个变量的函数,无论在概念上还是实际上都更方便处理。为了确定固态电子的能级,可以求解多粒子系统的薛定谔方程,即
式中 H——系统的能量算符,即哈密顿量;
ψ——波函数;
r——所有电子的坐标集合;
R——所有原子核的坐标集合。(www.xing528.com)
固体的所有粒子的动能(包括电子动能He和原子核动能HN)以及粒子之间的相互作用能He-N构成的哈密顿量为
基于绝热近似[12],可以将电子与原子核的运动分开,得到多电子的薛定谔方程,即
式中 ——电子的动能算符;
V(ri)——原子核对电子的吸引位能算符;
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