物理化学的工具与方法
密度泛函理论（density functional theory）
/ DEN-sih-tee FUNK-shun-ul THEER-ee /
假设你要描述一群成千上万的人。你可以试着追踪每一个人——累得要命——也可以只画出人群的密度，即每个地点的拥挤程度，单凭这一点就能了解很多。密度泛函理论对分子里的电子下了同样大胆的赌注。
更准确地说，密度泛函理论是一种预测原子、分子和固体的结构与能量的方法：它处理的是电子密度——电子在空间中如何分布——而不是完整的多电子波函数。一条深刻的定理指出，基态能量只由密度本身决定，所以原则上人们只需找到正确的密度，而密度比追踪每个电子的坐标要简单得多。
为什么重要：密度泛函理论是计算化学和材料科学的主力，因为它能以远低于更精确的量子方法的代价，给出实用而准确的能量、几何构型和性质。一个提醒：把密度与能量联系起来的确切配方尚不可知，所以实际计算使用近似的「泛函」。不同的选择适合不同的问题，而糟糕的选择会给出自信却错误的答案。
一位电池研究者想知道某种候选电极材料能否把锂结合得足够牢。他们不去合成几十种化合物，而是用密度泛函理论计算来预测每一种的结合能，然后只合成计算排名最有希望的那几种。
通过从电子密度出发推理，密度泛函理论无需精确求解每个电子，就能预测性质。
密度泛函理论原则上是精确的，实践中却是近似的。那条保证「密度决定能量」的定理，并没有告诉我们实现这一点的公式，所以每一次真实计算都依赖一个近似泛函。这就是为什么密度泛函理论对某一类问题可以惊人地准确，而对另一类问题——比如微弱的色散力——却出奇地差。
又称
另见