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書記が物理やるだけ#271 多電子系の解法(ハートリー=フォック法,基底関数系)

    さらに電子を増やした場合に対して,ハートリー=フォック法などの方法がとられる。


    問題

    重要な方程式について概要を理解しておく。

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    説明

    ダグラス・レイナー・ハートリーは,原子内の電子の分布を表すハートリー方程式を導出し,自己無撞着場の解法を提案した。

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    上で示した波動関数はパウリの排他原理を満たさないことから,ジョン・クラーク・スレイターは行列式関数(スレイター行列式)が必要であることを示した。その後,ウラジミール・フォックにより "equations with exchange”としてまとめられ, 今ではハートリー-フォック方程式と呼ばれている。

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    解答

    まずハートリー法について,ハートリー積を用いて導出していく。

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    ハートリー-フォック法では,さらにスレーター行列式を用いていく。ここで,クーロン積分と交換積分を用いて式を示した。

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    スレーター軌道について,炭素原子での例を示す。

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