Density-Functional Theory

定义 Definition

密度泛函理论（DFT）：一种量子力学计算方法，用电子密度（而非多体波函数）来描述体系的基态性质，常用于计算分子与固体的结构、能量、反应路径、能带等。（在不同语境下也可泛指相关的“密度泛函方法/近似”。）

发音 Pronunciation (IPA)

/ˈdɛnsɪti ˈfʌŋkʃənəl ˈθiəri/

例句 Examples

Density-functional theory can predict the geometry of small molecules.
密度泛函理论可以预测小分子的几何结构。

Using density-functional theory with a hybrid functional, the researchers estimated the band gap and compared it with experimental data.
研究人员使用带有混合泛函的密度泛函理论估算带隙，并将结果与实验数据进行对比。

词源 Etymology

该术语由三部分构成：density（密度）+ functional（泛函，指“以函数为自变量的函数”）+ theory（理论）。其核心思想在20世纪中期由 Hohenberg–Kohn 定理奠基，并在 Kohn–Sham 方法中形成可计算的框架，因此在材料科学、化学与凝聚态物理中广泛使用。

相关词 Related Words

• Density
• Functional
• Hamiltonian
• Wavefunction
• Exchange-Correlation
• Kohn-Sham
• Pseudopotential
• Band-Gap
• Ab-Initio
• Quantum-Mechanics

文学与著作 Literary Works

• P. Hohenberg & W. Kohn, “Inhomogeneous Electron Gas” (1964)
• W. Kohn & L. J. Sham, “Self-Consistent Equations Including Exchange and Correlation Effects” (1965)
• R. G. Parr & W. Yang, Density-Functional Theory of Atoms and Molecules (1989)
• R. M. Martin, Electronic Structure: Basic Theory and Practical Methods (2004)
• R. O. Jones & O. Gunnarsson, “The density functional formalism, its applications and prospects” (1989)