专业ap是什么意思?
AP(AbinitioPerturbation)从头算方法,是材料科学和化学领域中使用广泛的分子动力学模拟软件包之一。它可以用于计算分子中电子的分布、电子相关函数以及激发能等性质。它的核心是基于密度泛函理论( Density Functional Theory, DFT) 的 ab initio 计算方法。在给定的分子结构状态下,根据量子力学原理,可以计算得到该分子的所有可能态,然后通过极小化总能量求解对应的平衡结构。
在 AP 中,总能量由两部分组成,一是电子能量,二是离子库仑相互作用能。对给定构型的系统,前者可以通过全包含子空间展开的方法递推出一组方程,后者则通过静电场的形式写出表达式,通过迭代求解方程组即可得到总能量。当总能量最小的时候,体系处于稳定状态。 除了基于密度泛函理论的基本算法外,AP 还能够考虑电子-电子相互作用、交换关联函数以及分子轨道等高阶效应。这些近似策略的引入通常需要加入修正项至总能量的表达式中并重新构建方程。目前,常见的改进型 AP 算法已经能够准确描述很多复杂分子体系的诸多物理化学性质。
1983 年,R. P. Van de Waals首次提出了密度泛函的概念。1986年, J. Toulouse 和 M. Ceperley 发展了完全随机的玻耳兹曼粒子模型,在此基础上建立了密度泛函的理论基础。随后,A. Imada 在 1997 年实现了该方法的计算机仿真,称之为自协方差密度泛函 (Self Consistent Density-Fourier Transform, SCDFT) 法,并于 2000 年发表了其论文《Dynamical mean field theory for strongly correlated electron systems》。
自此以后,S CDFT 被广泛用于计算材料物理学、化学、纳米技术与生物领域的诸多问题。与其它基于势能场的分子动力学模拟方法相比,SCDFT 不依赖分子结构的特定形式,可以处理任何几何形状的分子及凝聚体;它也不需要事先给出分子中的电子结构信息。SCDFT 是一种很有潜力的研究大量与固体、液体和气体相关的物理问题的手段。