Разумевање методе самоконзистентног поља (СЦФ) у квантној хемији и физици чврстог стања

СЦФ је скраћеница од Селф-Цонсистент Фиелд. То је метода која се користи у квантној хемији и физици чврстог стања за решавање Шредингерове једначине за системе са више електрона. Основна идеја СЦФ-а је да се апроксимира таласна функција система тако што ће се приказати као линеарна комбинација атомских орбитала, а затим решити коефицијенти линеарне комбинације.ӕӕДетаљније, СЦФ метода функционише на следећи начин:ӕӕ1. Почните са почетним претпоставком за таласну функцију, обично само атомске орбитале система.ӕ2. Израчунати Хамилтонову матрицу за систем која описује енергију система као функцију координата електрона.ӕ3. Решити једначину сопствених вредности Хамилтонове матрице да бисте пронашли сопствене вредности и својствене векторе система. Сопствене вредности представљају енергије система, а сопствени вектори представљају одговарајуће таласне функције.ӕ4. Користите сопствене векторе да конструишете нову претпоставку за таласну функцију, комбинујући их у линеарну комбинацију.ӕ5. Понављајте кораке 2-4 док таласна функција не конвергира ка стабилном решењу.ӕӕ СЦФ метода је самоконзистентна метода, што значи да се таласна функција ажурира у свакој итерацији на основу решења претходне итерације. Ово омогућава методу да конвергира до стабилног решења које тачно описује електронску структуру система.ӕӕСЦФ се широко користи у квантној хемији и физици чврстог стања за проучавање електронске структуре молекула и чврстих тела. Посебно је користан за проучавање система у којима је електронска структура сложена и не може се описати једноставном таласном функцијом, као што су молекули са вишеструким везама или чврста тела са јаким електрон-електронским интеракцијама.