理论研究缺陷BN片结构用于氢气提纯(3)
上文中我们提到波恩提出波函数，并且波函数的统计解释就是函数模的平方等价于电子在该处出现的概率。那么，如果我们用波函数作为变量，那么对于一个N个粒子组成的体系，变量就有3N个！然而，如果我们采用电子密度作为变量，则只需要指出空间中各处电子的密度 即可， 为电子密度，在这里我们将3N个变量转换成了3个变量来表示。而为了证明上述方法是可行的Hohenberg和Kohn证明了两个定理：一是非简并基态波函数是电子密度的唯一泛函；二是电子密度确定了那么体系基态性质就唯一确定了。此后，Kohn和Sham共同发展了这种方法，而Kohn也因此获得了诺贝尔化学奖，与此相关的理论就叫做密度泛函理论。
综上所述，第一性原理其实就是对基于Hartree-Fock自洽场或者是对基于密度泛函理论的从头算方法的称谓。
2.2 密度泛函理论
上文提到了密度泛函理论（DFT），那么接下来就具体说说DFT。事实上，无论是SCF计算还是DFT，其最终目的都在于求解体系的薛定谔方程。我们也知道在DFT中，对体系性质起决定作用的物理量不是波函数而是电荷密度。DFT主要表述为下面两个定理：
第一定理：不计自旋的全同费米子体系的基态能量仅仅是粒子电子密度 的唯一泛函；
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