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密度泛函理論是什麼

密度泛函理論(Density Functional Theory,DFT)是一種研究多電子體系電子結構的量子力學方法。它與傳統的基於多電子波函數的量子化學方法不同,DFT主要關注電子密度而非波函數本身。這一理論的核心理念是基於Hohenberg-Kohn定理,該定理指出體系的基態能量和性質可以被唯一確定基態電子密度分佈。

在實際應用中,DFT通過Kohn-Sham方法將複雜的多電子問題轉化爲相對簡單的單電子問題,這種方法通過構造一箇虛擬的無相互作用電子系統來實現,其電子密度與實際系統相同。DFT在物理和化學領域都有廣泛應用,特別是在研究分子和凝聚態的性質方面,它是凝聚態物理和計算化學中最常用的方法之一。