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密度泛函理論
本詞條是多義詞，共2個義項
量子力學方法
基本信息
| 中文名 | 密度泛函理論 |
| 別名 | DFT |
| 外文名 | Density functional theory |
| 術語類別 | 物理學術語 |
| 用途 | 多種領域中電子結構計算 |
簡介
密度泛函理論[量子力學方法]
雖然密度泛函理論的概念起源于Thomas-Fermi模型，但直到Hohenberg-Kohn定理提出之后才有了堅實的理論依據。Hohenberg-Kohn第一定理指出體系的基態(tài)能量僅僅是電子密度的泛函。
Hohenberg-Kohn第二定理證明了以基態(tài)密度為變量，將體系能量最小化之后就得到了基態(tài)能量。
最初的HK理論只適用于沒有磁場存在的基態(tài)，雖然現在已經被推廣了。最初的Hohenberg-Kohn定理僅僅指出了一一對應關系的存在，但是沒有提供任何這種精確的對應關系。正是在這些精確的對應關系中存在著近似（這個理論可以被推廣到時間相關領域，從而用來 計算激發(fā)態(tài)的性質）。
實現途徑
應用
自1970年以來，密度泛函理論在固體物理學的計算中得到廣泛的應用。在多數情況下，與其他解決量子力學多體問題的方法相比，采用局域密度近似的密度泛函理論給出了非常令人滿意的結果，同時固態(tài)計算相比實驗的費用要少。盡管如此，人們普遍認為量子化學計算不能給出足夠精確的結果，直到二十世紀九十年代，理論中所采用的近似被重新提煉成更好的交換相關作用模型。密度泛函理論是目前多種領域中電子結構計算的領先方法。盡管密度泛函理論得到了改進，但是用它來恰當的描述分子間相互作用，特別是范德瓦爾斯力，或者計算半導體的能隙還是有一定困難的。
從密度泛函理論（DFT）角度分析：氮還原反應中關于氮活化的單原子和雙原子催化劑
Nanoscale
VASP（PP-PW，商業(yè)軟件）
CASTEP（PP-PW，商業(yè)軟件）
Crystal （FP-LCAO，商業(yè)軟件）
Quantum-ESPRESSO（PP-PW，原PWscf，開源軟件）
Wien2k （FP-LAPW，商業(yè)軟件）
Siesta （Order-N方法，又稱Siesta方法，基于LCAO，開源軟件）
ELK （FP-LAPW，開源軟件）
Exciting （PF-LAPW，開源軟件）
Fleur （FP-LAPW，開源軟件）
Octopus （TDDFT，用于光學性質計算，開源軟件）
ATK （Siesta方法，商業(yè)軟件）
USPEX（晶體結構預測，開源軟件）
Calypso（預測晶體結構，開源軟件）
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