什么是第一性原理

运用量子力学原理,从具体要求出发,根据原子核与电子相互作用的原理和它的基本运动规律,通过近似处理然后直接求解薛定谔方程(SchrodingerEquation)的算法,即从头算(AbInitio),常被称为第一性原理(TheFirstPrinciple)。该原理是一种理论基础比较完善的计算方法,可以对材料的结构、性能、能量等方面进行较精确的计算。随着计算机运行速度的提高、数学计算科学的发展和专门第一性原理计算相关软件(如Win2K、VASP、MaterialsStudio等)的开发,已经成为材料科学领域非常重要的一种分析手段。第一性原理主要是基于密度泛函理论,根据不同基函数的选取有多种不同的具体计算方法。

什么是第一性原理

广义第一性原理计算指的是一切基于量子力学原理的计算,包括两大类:以哈里斯-福克自洽场(Hartree-ForkSelf-consistentFunction,HFSCF)计算为基础的从头算和密度泛函理论计算。求解薛定谔方程时,所要输入的只是原子的核电荷数和一些模拟的环境参量,无需任何实验、经验或者半经验参数的输入。

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