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[交流]
第一性原理光电催化，电化学
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【材料计算】第一性原理、密度泛函理论、从头算之间的关系 首先，第一原理是firstprinciple，不是从头算（ab initio），不是DFT。 分子模拟有两个层面的东西要讨论，就是当使用了BO近似后，怎么分别处理电子和离子实。 处理电子：当用量子力学处理电子的时候就是第一原理方法，密度泛函是一种、半经验也是、HF也是，等等。当我们不想管电子的细节的时候，就直接用势函数描述电子的效果，就是分子力学的方法。 而第一原理中的HF系列是不用任何实验拟和结果的的，所以是从头算；而半经验显然不是从头算。至于DFT，由于XC部分也是用实验拟和的，因此我以为不算从头算。 谈到如何处理离子实的问题时，可以不动，这就是单点计算；可以优化几何结构；可以研究离子实的动力学过程（分子动力学），可以进行随机－统计（montecarlo方法）等等。 第一性原理面更宽些吧，广义的第一性原理应该也包含，分子动力学，分子力学，蒙特卡罗，密度泛函等方法，而且第一性原理也不单单出现在物理学科，物理上把承认所有主流学科（如牛顿力学，量子力学）的基础上所做的工作都叫第一性原理。 所以第一性原理包含DFT，DFT是第一原理的一个小分支。 第一原理(ab init) 包括(共2类)： 1.基于波函数的计算，?该类程序大都是计算化学(Quantum Chemistry(QC))用到的，基本理论是CCSD(T)(基团展开),程序有gamess-us, psi-k, gauss, turbomole, ... 2.基于DFT(密度泛涵的)，程序有abinit, siesta, pwscf(QE, QuantumESPRESSO), vasp, ... 上面两类在文献中都称自己为第一原理，所以第一原理和密度泛涵是不等价的，密度泛涵只是其中一种:-) 密度泛函理论是与HF自洽场理论并列的一个概念。有人说，第一原理计算就是指基于密度泛函理论的计算，而从头计算是基于HF理论的，也有人说，第一原理计算就是从头计算。密度泛函的核心是KS方程。 单分子问题的密度泛函理论一般直接称为密度泛函，凝聚态物理、材料科学等领域把基于密度泛函理论的方法称为第一性原理。第一性原理是基于KS方程的（其理论形式严格，但具体泛函不可能没有参数），从头计算一般指非相对论框架的薛定谔方程（不使用其他任何经验参数）形式的单原子分子理论  密度泛函即DFT理论??指的是?化学性质是由电子云密度决定的??不需要解出每个原子的轨道? ?而??从头算法?就是?第一性原理，?是指从最开始的原子轨道（有电脑随即给出）进行迭代计算，规定一个精度（也就是能量的最小误差范围），直至算到小于规定的误差就是计算的终态。 密度泛函是第一原理的一种。简单说来，所谓第一就是指预测物性不用试验参数，仅通过电荷，电子质量和普朗克常数解密度泛函理论的Kohn-Sham方程得出。 基于量子力学原理的计算方法都可以称为第一原理，例如HF方法，第一原理分子动力学等。推荐一个学习课程链接：http://icesci.cn/hdp/2019/0423/0205201.html 发自小木虫Android客户端 |
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