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非均匀液体微观理论导论:密度泛函理论入门

统计力学 2015-07-08 v1 软凝聚态物质

摘要

经典密度泛函理论 (DFT) 是一种用于计算液体中分子密度分布的统计力学理论。它被广泛应用,例如,用于计算受限壁附近分子的密度分布、界面张力、润湿行为以及非均匀液体的许多其他性质。然而,由于发展该理论需要并涉及液态科学其他领域的诸多联系,DFT 对于初入该领域的学生而言可能略显令人生畏。在此,我们基于晶格气体 (Ising) 模型流体,介绍一些关键思想。此举建立在大多数本科统计力学和热力学课程所涵盖的知识基础之上,因此学生可以快速进入自行计算密度分布等内容的阶段。我们推导了适用于晶格气体的简单 DFT,并展示了一些利用该理论可轻松计算的典型结果。

关键词

引用

@article{arxiv.1311.1964,
  title  = {An Introduction to Microscopic Theories for Inhomogeneous Liquids: Getting Started with Density Functional Theory},
  author = {Adam P. Hughes and Uwe Thiele and Andrew J. Archer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1311.1964},
  year   = {2015}
}