组里面有个老兄专搞SCC-DFTB。有一次我用SCC-DFTB算了个东西,作报告时称SCC-DFTB为半经验DFT理论,他不同意,说应该是近似DFT理 论, approximated DFT。到底“半经验”和“近似”有什么区别,今天就来梳理一下量子化学里都有哪些简化的招数,特别是SCC-DFTB是怎么回事。纯属个人理解,如有错误,请予指正。1. 什么是从头算?从头算包含了哪些近似?量子化学包括哪些简化招数呢?还得先从HF(ab initio从头算理论)说起。首先,量子理论的本质是态叠加理论,或不确定性。即只能知道它有些确定的能级状态(可观测到的态,又叫本征态),但不知道具体在哪个状态,只 知道它是这些状态的某种叠加(混合态)。量子化学计算的是电子在原子核外的排布状态。电子是量子,因此首先把电子所有的确定性状态,即轨道,都找出来,然后根据叠加态原理线性组合成原子轨 道,原子轨道再叠加成分子轨道。用来表示轨道的数学函数,称为基函数,有两个要求,正交性和完备性。正交性是指状态之间无关(确保是本征态),完备性是说要尽 可能找到所有状态,越完备其叠加态描述越准确。(QM计算中基函