狄拉克（P. A. M. Dirac）在1929年曾说过 “大部分物理和所有化学问题的数学理论已经建立好了，问题在于这些理论里的数学方程太复杂，太难求解。” 他提到的数学方程就是指薛定谔方程。1933年，狄拉克和薛定谔（Erwin Schrödinger）因建立了量子力学的基本方程——薛定谔（波动）方程和狄拉克方程，获得了诺贝尔物理学奖。通过求解薛定谔方程中波函数的具体形式以及对应的能量，可以了解微观体系的物化性质。但是薛定谔方程仅对少数体系（如氢原子体系）能解析求解，对于多粒子系统，其精确求解十分困难。1964年，Walter Kohn教授创立的密度泛函理论（Density Functional Theory, DFT）巧妙地将求解多电子波函数的问题转化为求解体系电子云密度的问题，大大地降低了薛定谔方程求解的难度。因此，密度泛函理论成为了理论计算化学与固态物理学界应用最为广泛的“第一性原理计算”方法。

Figure 3. The average RMSDs (Root Mean Square Deviations, in kcal mol^-1) of the best functionals for the MGCDB84 databases.

Figure 4. MUEs for the transition metals lattice constants database (TMLC4).

Figure 5. Development of new descriptors and advanced modeling methods.

文章链接

Xiaobin Liao, Ruihu Lu, Lixue Xia, Qian Liu, Huan Wang, Kristin Zhao, Zhaoyang Wang*, Yan Zhao*. Density Functional Theory for Electrocatalysis. 

Energy Environ. Mater.2022, 5, 157-185. 

DOI:10.1002/eem2.12204

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/eem2.12204

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(简称EEM，中文名：能源与环境材料)是由郑州大学出版的国内外公开发行的英文期刊，主要报道能源捕获、转换、储存和传输材料以及洁净环境材料领域的高水平研究成果。EEM为材料、化学、物理、医学及工程等多学科及交叉学科的研究者提供交流平台，激发新火花、提出新概念、发展新技术、推进新政策，共同致力于清洁、环境友好的能源材料研发，促进人类社会可持续健康发展。

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