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优秀系友讲座系列(四):密度矩阵泛函理论方法
发布时间: 2022-12-03 浏览次数: 10

【报告题目】密度矩阵泛函理论方法

【报告人】湖州师范学院 王坚 tel:15967227309

【时间】12月7日(周三)14:00-17:00

【报告地点】腾讯会议 会议号:477-208-230

【摘要】Hartree-Fock方法是一种处理多电子系统的最简单的量子力学计算方法,它的核心是求解一组自洽的本征值方程。电子按能量由低至高在轨道上分布,占有数取1表示占有轨道,0表示空轨道,波函数相当于单个行列式。为了使波函数更精确,通常可以用多个行列式来展开波函数,这种方法叫组态相互作用方法(简称CI),相当于轨道的电子占有数可以是分数。但是可能的行列式数目随着电子数目指数式增加,因此CI方法很难推广到10多个电子组成的原子或分子系统。

  在密度泛函理论方法中,同样有一套自洽场本征值方程,通常称为Kohn-Sham方程。同Hartree-Fock方法一样,密度泛函理论方法中的轨道占有数取1或者0,但是这一方法可以获得比Hartree-Fock更精确的能量,原因是能量表达式中加入了电子关联能,它用密度作为变量的某个泛函来表达。

  密度矩阵泛函理论可以看作是一种占有数为分数的密度泛函理论,这一点类似CI方法。因为它也是一种泛函方法,我们可以设计一个函数来表达关联能的计算,但并不是任何形式的泛函都可以获得简单的自洽场本征值方程。我们发现用信息熵形式的函数来表达关联能,可以获得一套自洽场本征值方程。从而使这一方法既保留了Hartree-Fock方法的求解特点,又避免了CI方法中行列式数目指数增加的困难。

【邀请人】高先龙 教授                                                           

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