密度泛函理论

本书全面地介绍密度泛函理论的基本内容，共分8章。第1章泛函的微积分，提供一些数学基础知识。第2章量子化学基础。第3章量子力学的密度泛函理论，从霍恩伯格-科恩定理出发，讨论科恩-沈方法，介绍交换相关能泛函模型，主要采用局部密度近似，包括普遍化梯度近似，并给出应用举例。第4章统计力学基础。第5章统计力学的密度泛函理论，首先从巨势泛函和内在自由能泛函引出巨势极小原理，形成基本框架。自洽场理论也是研究非均匀流体的重要手段，因此也做简要讨论。第6章内在自由能泛函模型，讨论局部密度近似，包括普遍化梯度近似。还进一步介绍密度展开方法、加权密度近似和基本度量理论等，并用许多实例加以说明。第7章对高分子系统的应用，介绍密度泛函理论方程的建立和求解，还介绍动态密度泛函理论。对于自洽场理论的应用，也做简要介绍和比较。第8章进一步针对界面结构，介绍几个应用实例，以及一些进展。后记是一个简要总结和展望。本书的服务对象主要是化学化工专业研究生、青年教师以及对这些内容感兴趣的科技工作者。

前言
物理量、单位和符号
物理量符号表
绪论1
第1章 泛函的微积分3
1.1 引言3
1.2 泛函导数3
1.3 泛函微分13
1.4 泛函泰勒级数13
1.5 泛函积分13
参考文献16
第2章 量子化学基础17
2.1 引言17
2.2 物理化学课程中的内容17
2.3 哈特里-福克方法21
2.4 狄拉克符号25
2.5 电子相关27
2.6 微扰理论34
2.7 狄拉克方程36
参考文献44
第3章 量子力学的密度泛函理论47
3.1 引言47
3.2 霍恩伯格-科恩定理48
3.3 科恩-沈方法50
3.4 交换相关能泛函56
3.5 基于密度泛函理论的计算62
3.6 DFT+U66
3.7 含时密度泛函理论72
3.8 相对论密度泛函理论74
3.9 应用举例76
参考文献96
第4章 统计力学基础101
4.1 引言101
4.2 物理化学课程中的内容101
4.3 各种系综108
4.4 涨落112
4.5 维里展开114
4.6 分布函数理论118
4.7 积分方程123
4.8 微扰理论128
参考文献137
第5章 统计力学的密度泛函理论138
5.1 引言138
5.2 巨势泛函和内在自由能泛函139
5.3 相关函数143
5.4 相关函数与热力学函数149
5.5 一个可解的实例153
5.6 自洽场方法156
5.7 概念密度泛函理论169
参考文献179
第6章 内在自由能泛函模型181
6.1 引言181
6.2 局部密度近似181
6.3 密度展开190
6.4 加权密度近似195
6.5 基本度量理论206
参考文献217
第7章 对高分子系统的应用221
7.1 引言221
7.2 链状分子系统的密度泛函理论222
7.3 密度泛函理论方程的求解226
7.4 格子模型的密度泛函理论236
7.5 高斯链模型245
7.6 动态密度泛函理论249
7.7 高聚物的自洽场理论264
参考文献279
第8章 界面结构的应用实例283
8.1 引言283
8.2 流体界面张力284
8.3 气体在金属有机框架材料中的吸附291
8.4 溶解自由能307
8.5 固体表面聚合物刷的结构314
8.6 固液界面双电层结构336
参考文献345
专有名词索引353
人名索引360
后记364
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