第一性原理与从头算_科学路上的爬行者

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第一性原理与从头算

(2007-11-13 16:05:33)

标签：

教育杂谈

第一性原理

从头算

分类：理论

第一性原理与从头算

自从接触到材料计算以来，一直以为第一性原理(First Principle)是等同于从头算(ab initio)的，但看了PWscf后，发现这个软件是将第一性原理分子动力学和从头算分子动力学是分开来，分别是FPMD和CPMD，那么，这两种理论有什么区别呢？

这个问题在脑中萦绕很久了，今天为了准备完成老板交待的报告，特上网查了查资料，总结一下，有不正确的地方，请各位及时指出，谢谢。

第一性原理在量子力学中是指仅需要五个物理基本常数 —— 电子质量、电子电量、普郎克常数、光速和玻耳兹曼常数，来解薛定谔(Schrodinger)方程，不依赖于任何经验常数来预测微观体系的状态和性质。

但对于实际的物质结构(多电子体系)中，求解薛定谔方程几乎是不可能的(不可能得出解析解)，因此，在实际的计算过程中，加入了各种近似，比如Born－Oppenheimer近似、Hartree－Fock近似和自洽场近似(self-consistent field approximation )等，来简化求解薛定谔方程。此法被称为从头算(得出方程的数值解)。

所以，第一性原理是包括从头算的，目前，从头算最火的要属大名鼎鼎的密度泛函(DFT)理论了，如此说来，使用DFT为基础的Castep计算应该是属于first principle 之中的ab initio了。

那么，第一性原理除了从头算之外，还能算什么呢？好象加入相对论效应的应该不属于从头算而纯属于第一性原理计算了。有知道的高手指点一下，虽然对实际的计算没有太大的影响，但做为知识了解一下还是必要的，有利于思路的拓展。

以上内容主要来源于清华的材料论坛、厦大的论坛、Wikipedia等众多网站、网友的评点，没法一一注明了。

呵呵，不保证理解正确，如此而已。

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