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[量化理论] 不同DFT泛函算出来的分子轨道(Kohn-Sham轨道)是否相同?

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近日在读DFT推导相关的文献和教材时,发现DFT理论在推导过程中创造了一个没有电子相关作用的参考系统,并随后可将体系基态完全波函数展开为若干单电子波函数(Kohn-Sham轨道)的反对称乘积。而不同的泛函区别在于交换相关项,应该和这个参考系统无关。因此在量化程序里采用不同泛函算出来的分子轨道应该是相同的,对否?

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发表于 Post on 2021-2-15 16:44:34 | 只看该作者 Only view this author
不对,这个参考系统虽然没有电子相关作用,电子完全在所有电子的平均场下运动,但是这个平均场的形式和交换相关项有关。所以不同泛函算出来的轨道有区别,但区别一般不大。

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Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
BDF(https://bdf-manual.readthedocs.io/zh_CN/latest/Introduction.html)、ORCA(https://orcaforum.kofo.mpg.de/index.php)开发团队成员
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?hl=zh-CN&user=XW6C6eQAAAAJ&view_op=list_works&sortby=pubdate
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1034/1702.htm
本团队长期招收研究生,有意者可私信联系

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发表于 Post on 2021-2-15 17:16:59 | 只看该作者 Only view this author
"交换相关项和这个参考系统无关"这个说法是不对的。交换相关项里就包含了真实体系能量与Kohn-Sham体系(也就是你说的参考系统)的动能之差,还有电子间势能与经典库伦势之差。用我以前听课时老师的说法就是:"把脏东西都扫到地毯下面"。

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贫困U 退学与疯子工程学院

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-2-15 17:47:30 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2021-2-15 16:44
不对,这个参考系统虽然没有电子相关作用,电子完全在所有电子的平均场下运动,但是这个平均场的形式和交换 ...

秒懂,多谢!

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发表于 Post on 2021-2-16 05:04:23 | 只看该作者 Only view this author
不同交换-相关泛函对应的交换-相关势(在单电子近似框架下等效表现交换-相关作用对应的势)不同,由于KS算符都不同了,自然解出来的KS轨道就会不同。
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
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Google Scholar:https://scholar.google.com/citations?user=tiKE0qkAAAAJ
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发表于 Post on 2021-2-16 10:01:55 | 只看该作者 Only view this author
“随后可将体系基态完全波函数展开为若干单电子波函数(Kohn-Sham轨道)的反对称乘积。”
这个做法总觉得挺奇怪的……我们真的这么做吗?这个行列式有什么意义吗?
现代化学以狄拉克的一句“一切化学问题业已解决”为嚆矢。滥觞于经验主义传统的期望正失去它们的借鉴意义。但面对看似不可达的通往天堂之阶梯,我想循伍德沃德“最好的模型是你底物的对映异构体”的信仰好过过早地振翮。
我们怀揣热忱的灵魂天然被赋予对第一性的追求,不屑于单一坐标的约束,钟情于势能面彼端的芬芳。但

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发表于 Post on 2021-2-16 13:45:57 | 只看该作者 Only view this author
北大-陶豫 发表于 2021-2-16 10:01
“随后可将体系基态完全波函数展开为若干单电子波函数(Kohn-Sham轨道)的反对称乘积。”
这个做法总觉得 ...

不一定有意义,也没这么做,体系的多体波函数在DFT中几乎没什么存在感。
日常打哑谜&&探寻更多可能。
原理问题不公开讨论,非商业性质讨论欢迎私聊。不做培*,不接代*,不接*发谢谢。

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发表于 Post on 2021-2-16 14:36:52 | 只看该作者 Only view this author
卡开发发 发表于 2021-2-16 13:45
不一定有意义,也没这么做,体系的多体波函数在DFT中几乎没什么存在感。

好的,谢谢大佬
现代化学以狄拉克的一句“一切化学问题业已解决”为嚆矢。滥觞于经验主义传统的期望正失去它们的借鉴意义。但面对看似不可达的通往天堂之阶梯,我想循伍德沃德“最好的模型是你底物的对映异构体”的信仰好过过早地振翮。
我们怀揣热忱的灵魂天然被赋予对第一性的追求,不屑于单一坐标的约束,钟情于势能面彼端的芬芳。但

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-2-16 19:21:39 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2021-2-16 05:04
不同交换-相关泛函对应的交换-相关势(在单电子近似框架下等效表现交换-相关作用对应的势)不同,由于KS算 ...

get it!多谢社长

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