Exchange-Correlation
释义 Definition
交换-相关（exchange-correlation）：量子多体体系中，由电子交换作用（源自泡利不相容原理与反对称波函数）和电子相关作用（电子间库仑相互作用导致的动态关联）共同产生的效应。在密度泛函理论（DFT）里常用“交换-相关能（exchange-correlation energy）/交换-相关泛函（exchange-correlation functional）/交换-相关势（exchange-correlation potential）”来表示那些除去经典库仑项后仍需用近似处理的量子效应。（该术语也可更广义地指相关的能量、势或泛函。）
发音 Pronunciation (IPA)
/ɪksˈtʃeɪndʒ ˌkɔːrəˈleɪʃən/
例句 Examples
Exchange-correlation effects are essential in density functional theory.
交换-相关效应在密度泛函理论中至关重要。
Choosing an appropriate exchange-correlation functional can strongly influence predicted band gaps and reaction energies.
选择合适的交换-相关泛函会显著影响对带隙与反应能的预测。
词源 Etymology
该复合词由 exchange（交换） 与 correlation（相关） 连接而成，源自量子力学对多电子体系的描述：
- 交换（exchange）：来自电子波函数的反对称性要求，导致“交换能”等效应；
- 相关（correlation）：指电子因相互排斥而出现的“同步回避”运动，超出平均场近似（如哈特里或哈特里–福克）的部分。
在DFT中，“交换-相关”被用来统称难以精确表达、需用近似泛函处理的核心量子多体贡献。
相关词 Related Words
文献与作品 Literary / Notable Works
- Hohenberg, P.; Kohn, W. (1964). Inhomogeneous Electron Gas. Physical Review（奠定DFT框架，讨论交换与相关在密度表述中的地位）
- Kohn, W.; Sham, L. J. (1965). Self-Consistent Equations Including Exchange and Correlation Effects. Physical Review（提出Kohn–Sham方程，明确交换-相关项的核心作用）
- Parr, R. G.; Yang, W. (1989). Density-Functional Theory of Atoms and Molecules（系统阐述交换-相关泛函与近似）
- Martin, R. M. (2004). Electronic Structure: Basic Theory and Practical Methods（电子结构计算教材，广泛使用exchange-correlation术语）
- Koch, W.; Holthausen, M. C. (2001). A Chemist’s Guide to Density Functional Theory（面向化学应用，重点讨论XC泛函选择与影响）
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