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HMYZ-HUST

铁虫 (著名写手)

[求助] 密度泛函理论 已有2人参与

DFT方法在材料设计,合成模拟和计算等方面都有些用途。。。不久前看完一篇文献,里面的补充材料里有提及到,对于多孔材料的气体吸附也有所涉及。不明白的是,测完BET和Langmuir比表面积后,为什么还要在结构精修的基础上进行DFT计算。。。
关于这方面的讨论,小木虫上比较少,还是请某位大神建个群讨论讨论吧。

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mbchen

专家顾问 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
冰点降温: 金币+2, ICEPI+1, 应助指数+1, 谢谢专家回帖,辛苦了。 2016-08-23 09:41:49
HMYZ-HUST(冰点降温代发): 金币+10 2016-08-23 09:42:19
密度泛函理论发展到今天,粗看有两类:第一类是电子的密度泛函理论;另一类是介观层次的密度泛函理论,其中的“粒子”实际上是由具体问题决定的体系中的微团,如高聚物中的单体、蛋白质中的氨基酸等。两个领域的人在用两种不同的密度泛函理论。但是,本质上是相通的[3]。

密度泛函理论的前身是1926年L. H. Thomas和1928年E. Fermi对电子层次的微观世界运用半经验和统计的方法,独立提出处理多电子原子的Thomas-Fermi模型[1]。

后来到1964年,P. Hohenberg和W. Kohn仅从量子力学的能量变分原理及Schrödinger方程出发,严格证明了多电子体系的基态能量是电子密度的唯一泛函,在真实的基态电子密度时体系能量泛函必定达到极小。在此基础上逐步建立了电子密度泛函理论[1-3]。W. Kohn的这两篇文章在三十四年后的1998年获得诺贝尔化学奖。

70年代人们发现基础理论之间有惊人的类似,可以把电子领域的密度泛函理论推广到介观层次,严格证明了在液体理论中,经典的Helmholtz自由能、巨势也是体系数密度的唯一泛函。于是密度泛函理论很快就应用到宏观的非均匀流体的领域,现在密度泛函理论是关于稠密液体最成功的严格理论,也是纳米层次唯一的严格理论。[3]

电子密度泛函理论对量子化学、固体物理和液体理论领域产生极大影响。甚至成为对整个化学的理论基础重新反思的动力,R. G. Parr学派利用电子密度泛函理论,把化学最基本的概念——电负性、软硬酸碱建立在第一原理基础上[4]。

无论是多电子体系的密度泛函理论,还是介观层次的密度泛函理论,都是在量子统计力学的基础上发展起来的。现在两者构成了统计力学中的重要部分——密度泛函理论(DFT,density functional theory)。

参考文献
[1] Parr R G, Yang W. Density-Functional Theory of Atoms and Molecules. New York: Oxford University Press, 1989.
[2] Plischke M, Bergersen B. Equilibrium Statistical Physics. 3rd. ed. New Jersey: World Scientific, 2006.
[3] 陈敏伯. 《统计力学:理论化学用书》 ,北京:科学出版社,2012,第16章。
[4] Geerlings P, de Proft F, Langenaeker W. Chem Rev, 2003, 103: 1793-1873.
5楼2016-08-22 21:18:08
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胡福平

银虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

冰点降温: 非应助回帖请勿使用应助回帖功能。 2016-05-21 21:11:13
我是新学者,需要用到密度泛函理论,你可以推荐一本好的书吗?可以让我了解密度泛函理论的由来!
科研需要努力,坚持,果敢!
2楼2016-05-21 20:05:13
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HMYZ-HUST

铁虫 (著名写手)

引用回帖:
2楼: Originally posted by 胡福平 at 2016-05-21 20:05:13
我是新学者,需要用到密度泛函理论,你可以推荐一本好的书吗?可以让我了解密度泛函理论的由来!

我也是初学者。。。

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3楼2016-05-22 14:10:00
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季迎春

新虫 (小有名气)

引用回帖:
3楼: Originally posted by HMYZ-HUST at 2016-05-22 14:10:00
我也是初学者。。。
...

同求
既然选择了远方,我便只顾风雨兼程。
4楼2016-07-08 21:52:06
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mbchen

专家顾问 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
HMYZ-HUST(冰点降温代发): 金币+10, 专家辛苦了,感谢分享。 2016-08-27 09:39:41
引用回帖:
2楼: Originally posted by 胡福平 at 2016-05-21 20:05:13
我是新学者,需要用到密度泛函理论,你可以推荐一本好的书吗?可以让我了解密度泛函理论的由来!

除了以上几本书之外,下面另外提供更多关于DFT的书或会议论文集。物理学或化学领域的网友自己挑吧。

尤其是补充了W. Kuhn在1964和1965年的两篇DFT的开山论文。Kuhn就是凭这两篇文章在三十四年后获得1998年的诺贝尔化学奖。

得奖时有人统计这两篇论文三十四年内引用次数只有100多次,而且在前二十年里引用次数更少得多,只有三四十次。原因是难懂。

我们的科学管理官员,只知道“Science”、“Nature”……,不知道Phys Rev、J. Chem Phys的份量,只知道引用次数。他们忘了只有简单易懂的文章才可能有很高的引用次数。Kuhn的两篇文章当时只有学术造诣很高的学者才看得懂。研究生们要在指导下看好几遍,还不知道吃透了没有。

W. Kuhn教授今年4月19日在加州逝世,享年93岁。值此纪念这位一代大师,这位当年从纳粹魔爪下逃出来的少年。他的父母不幸在纳粹集中营中遇难。七十年之后的今天,让他在天堂中与父母拥抱会面吧。

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6楼2016-08-23 17:55:58
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