การทำความเข้าใจวิธีสนามที่สอดคล้องกันในตัวเอง (SCF) ในเคมีควอนตัมและฟิสิกส์โซลิดสเตต
SCF ย่อมาจาก Self-Consistent Field เป็นวิธีการที่ใช้ในเคมีควอนตัมและฟิสิกส์โซลิดสเตตในการแก้สมการชโรดิงเงอร์สำหรับระบบอิเล็กตรอนจำนวนมาก แนวคิดพื้นฐานของ SCF คือการประมาณฟังก์ชันคลื่นของระบบโดยแสดงให้เป็นผลรวมเชิงเส้นของออร์บิทัลของอะตอม จากนั้นจึงหาค่าสัมประสิทธิ์ของผลรวมเชิงเส้น ในรายละเอียดเพิ่มเติม วิธี SCF มีดังต่อไปนี้:
1 เริ่มต้นด้วยการเดาเบื้องต้นสำหรับฟังก์ชันคลื่น โดยทั่วไปจะเป็นเพียงแค่วงโคจรอะตอมของระบบ
2 คำนวณเมทริกซ์แฮมิลตันสำหรับระบบ ซึ่งอธิบายพลังงานของระบบเป็นฟังก์ชันของพิกัดของอิเล็กตรอน
3 แก้สมการค่าลักษณะเฉพาะของเมทริกซ์แฮมิลตันเพื่อค้นหาค่าลักษณะเฉพาะและเวกเตอร์ลักษณะเฉพาะของระบบ ค่าลักษณะเฉพาะแสดงถึงพลังงานของระบบ และค่าลักษณะเฉพาะแสดงถึงฟังก์ชันคลื่นที่สอดคล้องกัน
4 ใช้เวกเตอร์ลักษณะเฉพาะเพื่อสร้างการคาดเดาใหม่สำหรับฟังก์ชันคลื่น โดยการรวมพวกมันเข้าด้วยกันในลักษณะรวมเชิงเส้น
5 ทำซ้ำขั้นตอนที่ 2-4 จนกระทั่งฟังก์ชันคลื่นมาบรรจบกันเป็นสารละลายที่เสถียร
วิธี SCF เป็นวิธีการที่สอดคล้องในตัวเอง ซึ่งหมายความว่าฟังก์ชันคลื่นได้รับการอัปเดตในแต่ละรอบวนตามวิธีแก้ปัญหาของการวนซ้ำครั้งก่อน ซึ่งช่วยให้วิธีการมาบรรจบกันเป็นสารละลายที่เสถียรซึ่งอธิบายโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของระบบได้อย่างถูกต้อง
SCF ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเคมีควอนตัมและฟิสิกส์สถานะของแข็งเพื่อศึกษาโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของโมเลกุลและของแข็ง มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการศึกษาระบบที่โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์มีความซับซ้อนและไม่สามารถอธิบายได้ด้วยฟังก์ชันคลื่นอย่างง่าย เช่น ในโมเลกุลที่มีพันธะหลายพันธะ หรือในของแข็งที่มีปฏิสัมพันธ์ระหว่างอิเล็กตรอนกับอิเล็กตรอนรุนแรง
ฉันชอบวิดีโอนี้
ฉันไม่ชอบวิดีโอนี้
รายงานข้อผิดพลาดของเนื้อหา
share
