什么是密度泛函理论？

密度泛函理论（DFT）是一种基于量子力学原理的计算方法，用于研究多电子体系的基态性质。其核心思想是利用电子密度而非复杂的多电子波函数来描述系统，通过Hohenberg-Kohn定理证明电子密度唯一决定体系的能量。Kohn-Sham方程则将多体问题转化为非相互作用电子在有效势中的运动，从而大幅简化计算复杂度。DFT广泛应用于材料科学、催化、凝聚态物理和化学等领域，可准确预测结构、能带、吸附能等关键性质。然而，DFT也面临一些局限性，如对强关联体系描述不准确、对范德华力处理不足等。当前研究正聚焦于机器学习辅助泛函设计、杂化泛函优化等新方法，以克服这些局限。