BO近似 波恩奥本海默近似(当电子跑的很快的时候,原子核就当是个高阶小量给放了)
电子结构(电子的空间和能量分布)决定了体系的绝大多数性质。
BO模型
- 忽略原子核的速度,假定它和原子核长期固定在某位置时的电子结构一样
- 把核的运动和电子的运动分开处理:
- 处理电子运动时,认为核是固定不动的
- 处理核运动时,认为核在一个由快速运动电子构建的平均场内
多原子核多电子体系
-
薛定谔方程:
其中,
- 第一项为原子核动能,由于其动能相较电子极小,因而可以忽略
- 第二项为电子动能
- 第三项为电子原子核耦合项
- 第四项为电子耦合项
- 第五项为原子核耦合项
多体体系引入BO近似
引入BO近似对原子核与电子分离变量:
-
描述原子核态,只与原子核位置有关
-
是电子的哈密顿量与波函数,以原子核位置为参数:【输入参数:POSCAR】
-
势能面(PSE)与原子核位置有关,知道势能面以后:
- 从极小点得到几何构型
- 从势井深度得到反应能
- 从鞍点得到过渡态
BO近似又称为“绝热近似”,认为电子总是适应核位置的变化来运动(始终跟随并围绕原子核来运动),运动过程中不会发生跃迁(即,不会从一个势能面跃迁到另一个势能面)。本质原因在于:电子跃迁所需的能量在室温下无法得到满足,因而室温下一直处于基态。
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