תורת פונקציונל הצפיפות

כל מה שרצית לדעת על תורת פונקציונל הצפיפות:
תורת פונקציונל הצפיפות (באנגלית: Density functional theory;‏ DFT) הינה שיטה חישובית במכניקת הקוונטים שמשתמשת בצפיפות האלקטרונים לחישוב אנרגיית רמת היסוד המולקולרית ופרמטרים פיזיקליים נוספים.
במסגרת ה-DFT חישוב צפיפות המטען של ענן האלקטרונים קובע את האנרגיה המולקולרית וזו בתורה נקבעת על סמך הפוטנציאל החיצוני של גרעיני האטומים.
מינימיזציה של פונקציונל האנרגיה מאפשרת אופטימיזציה של המבנה המולקולרי למצב בו אנרגיית מצב היסוד מינימלית.
בבסיסה, ה-DFT מסתמכת על כך שניתן להשתמש בחישובים בצפיפות האלקטרונים ובפונקציית גל אחת במקום בפונקציית גל נפרדת לכל אלקטרון במשוואת שרדינגר, דבר שמביא לחיסכון משמעותי בזמני חישוב.
ה-DFT הגיעה לידי מימוש על בסיס עבודתם של הוהנברג (Hohenberg) וקוהן (Kohn) ולאחר מכן קוהן ושאם (Sham).
שיטת ה-DFT נפוצה מאוד בחישובים של מצב מוצק עוד משנות ה-70, אבל נחשבה פחות מדויקת עבור חישובים בכימיה קוונטית עד שנות ה-90, לאחר שנעשו חידושים שנועדו להתמודד טוב יותר עם אינטרקצית האלקטרונים.
במרבית המקרים חישובי מצב מוצק שנעשו בשיטת DFT מתאימים בצורה משביעת רצון לתוצאות הנסיוניות וזאת בזמני חישוב מהירים יחסית לשיטות אחרות (למשל שיטת הרטרי-פוק) שמבוססות על בניית פונקציית גל מורכבת.
למרות החידושים והפיתוחים שנעשים בתאוריה, עדיין ה-DFT סובלת ממספר בעיות בהם קושי לתאר אינטרקציות בין מולקולות, מצבים מעוררים וחישוב פער האנרגיה במל"מים.
כיום, עדיין מתבצע מחקר שמטרתו לשפר את התאוריה כך שתוכל להתמודד עם חלק מהבעיות שצויינו.


פותר תשחצים ותשבצים עכשיו לאנדרואיד ולאייפון! כל ההגדרות וכל המושגים במקום אחד.

פותר התשחץ פותר התשחצים

נלקח מויקיפדיה

הגדרות נוספות הקשורות לתורת פונקציונל הצפיפות:
כימיה קוונטית
כימיה תאורטית
כימיה פיזיקלית
מכניקת הקוונטים
פיזיקה של מצב מוצק