La teoría del funcional de densidad es un método de mecánica cuántica para estudiar la estructura electrónica de sistemas multielectrónicos. La teoría del funcional de densidad tiene una amplia gama de aplicaciones en física y química, especialmente en Se utiliza para estudiar las propiedades de. moléculas y materia condensada y es uno de los métodos más utilizados en los campos de la física de la materia condensada y la química computacional.
Métodos clásicos de la teoría de estructuras electrónicas, especialmente el método Hartree-Fock y post-Hartree-Fock método El método se basa en la función de onda compleja de múltiples electrones. El objetivo principal de la teoría funcional de la densidad es reemplazar la función de onda con la densidad de electrones como la cantidad básica de la investigación porque la función de onda de múltiples electrones tiene 3N variables (N es). (el número de electrones, cada electrón contiene tres variables espaciales), mientras que la densidad de electrones es solo una función de tres variables, lo cual es más conveniente de manejar tanto conceptual como prácticamente.
Aunque se originó el concepto de teoría funcional de densidad del modelo de Thomas-Fermi, pero no tuvo una base teórica sólida hasta que se propuso el teorema de Hohenberg-Kohn. El primer teorema de Hohenberg-Kohn establece que la energía del estado fundamental del sistema es sólo una función funcional de la densidad de electrones. /p>
El segundo teorema de Hohenberg-Kohn El teorema demuestra que utilizando la densidad del estado fundamental como variable, la energía del estado fundamental se obtiene después de minimizar la energía del sistema.
La teoría original de HK es solo aplicable al estado fundamental sin campo magnético, aunque ahora se ha generalizado. El teorema original de Hohenberg-Kohn sólo señala la existencia de una correspondencia uno a uno, pero no proporciona ninguna correspondencia tan precisa. Correspondencias precisas de que existen aproximaciones (esta teoría se puede extender al campo relacionado con el tiempo, utilizándola así para calcular las propiedades de los estados excitados[6]).