Welche Aussage über die Grundideen der Dichtefunktionaltheorie (DFT) trifft zu?

Lösung: A. Ausgehend davon, dass die Elektronendichte die Grundzustandsenergie bestimmt, werden die Kohn-Sham-Gleichungen gelöst und die Wechselwirkung der Elektronen durch ein genähertes Austausch-Korrelations-Funktional beschrieben

Die Vielelektronen-Wellenfunktion hat zu viele Variablen, um direkt gelöst zu werden. Die DFT stützt sich auf das Hohenberg-Kohn-Theorem, nach dem die Grundzustandsenergie allein durch die Elektronendichte, eine Funktion von drei Raumkoordinaten, bestimmt ist, und verwendet die Elektronendichte als Hauptvariable. Praktisch werden die Kohn-Sham-Gleichungen, in denen sich fiktive, wechselwirkungsfreie Elektronen in einem effektiven Potential bewegen, iterativ gelöst, bis sich die Elektronendichte nicht mehr ändert (selbstkonsistente Rechnung). Die komplizierte Wechselwirkung der Elektronen untereinander wird im Austausch-Korrelations-Funktional zusammengefasst, für das Näherungen wie LDA oder GGA verwendet werden; die Ergebnisse sind daher nicht exakt, und die Genauigkeit hängt von Stoff und Eigenschaft ab. Die Bewegungsgleichungen mit einem empirischen interatomaren Potential zu lösen, ist das Vorgehen der klassischen Molekulardynamik.