沈呂九

沈呂九 （Lu Jeu Sham）(1938年4月28日出生於香港，祖籍福建省福州市。1960年與1963年分別在倫敦大學帝國理工學院與英國劍橋大學獲得物理學學士與博士學位， 1998年被評為美國科學院院士， 加州大學聖迭哥分校物理系系主任。

基本介紹

• 中文名：沈呂九
• 外文名：Lu Jeu Sham
• 出生地：香港
• 出生日期：1938年4月28日

貢獻

Sham的貢獻是巨大的，他的貢獻在於與導師科恩（W. Kohn），同事霍亨博格Hohenberg一起創立了科恩-沈呂九方程。科恩-沈呂九方程：。

簡介

這個方程非常簡單，幾乎是一些經典概念如密度、平均場和有效勢在起決定性作用，但實際上內涵深刻。它是完全精確的量子理論，它的計算量為哈特里-福克水平，但卻已納入電子的交換和相關效應，計算精度優於哈特里-福克方法。後者是求解薛丁格方程的經典方法，以計算一個分子的基態性質為例，科學家首先要將薛丁格方程作玻恩-奧本海默近似、單電子近似、HF平均場近似和原子軌道線性疊加等處理，化成可以實現具體運算的哈特里-福克-羅湯(C. C. J. Roothaan)方程(HFR)，其實沒有完，真正想解決這個方程，需要電子相互作用的庫侖作用矩陣元和交換作用矩陣元。這類涉及兩個電子的二重積分（雙電子積分）的數量正比於體系中電子總數的4次方。計算一個100個電子的小分子竟然需要先算1億個雙電子積分。30多年前的這項工作奠定了密度泛函理論( Density Fuctional Theory, DFT) 這座大廈的基礎。

此後經過沈呂九、帕爾等人廿餘年的努力，DFT終於形成與分子軌道理論並齊的嚴格的量子理論構架。它是用電子密度形式而不是波函式形式建成的另一種形式的量子理論。DFT理論還把托馬斯－費米理論和Xa方法都統一在它的框架內。

目前基於/使用DFT進行計算的軟體非常多，國內比較常見的有ABINIT（開源，免費），CASTEP（商業軟體，僅對英國學院用戶開源免費），DMol3（商業軟體），Gaussian（商業軟體），Quantum ESPRESSO（開源，免費），SIESTA（學院用戶開源，免費），VASP（商業軟體）及WIEN2k（商業軟體）。