Dichtefunktionaltheorie

Zusammenfassung

Viele Eigenschaften chemisch gebundener Atome lassen sich wegen des großen Massenunterschiedes zwischen Elektronen und Atomkernen im Rahmen der Born-Oppenheimer-Näherung beschreiben, bei der die elektronischen Eigenschaften getrennt von denen der Atomkerne behandelt werden, vergl. Abschn. 8.4.1. Auch ein isoliertes Atom kann genähert als ein System aus <i>N </i>Elektronen beschrieben werden, die sich im Potential des Atomkerns bewegen, welcher im Ursprung des Koordinatensystems ruht. Die elektronischen Eigenschaften von Atomen, Molekülen, Festkörpern und Flüssigkeiten werden so im Rahmen einer Theorie des inhomogenen Elektronengases bestimmt. Wie in Abschn. 8.4 gezeigt, werden dabei die Elektronen aller Atome zusammen betrachtet, die sich in einem Potential bewegen, das von den einzelnen ruhenden Atomkernen herrührt. Die Gesamt énergie eines solchen Systems hängt dann parametrisch von den Kernkoordinaten ab, und setzt sich genähert aus der kinetischen Energie der Elektronen sowie der potentiellen Energie zusammen, die von der Wechselwirkung der Elektronen mit den Atomkernen, der Elektronen untereinander und der Kerne untereinander herrührt, vergl. Abschn. 8.4.