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富勒烯电子态计算中的最优交换关联泛函及经验校正的开题报告

开题报告：富勒烯电子态计算中的最优交换关联泛函及经验校正

一、研究背景和意义

富勒烯具有特殊的结构和物理、化学性质，在纳米科技、生物医学等领域都具有广泛的应用前景。其中，富勒烯的电子结构是影响其性质的重要因素之一。而富勒烯的电子态计算需要采用密度泛函理论（DFT）及其相关方法，其中最优交换关联泛函对于计算结果的准确性至关重要，因此需要对富勒烯等复杂分子体系中的最优交换关联泛函进行研究和优化。

二、研究内容和方法

本文将针对富勒烯的电子态计算中的最优交换关联泛函进行研究和优化，主要包括以下内容：

1.对比和评价常用的交换关联泛函，如LDA、PBE、B3LYP等，在计算富勒烯的能带结构、电子密度分布等方面的优劣。

2.探究富勒烯等复杂分子体系中的最优交换关联泛函，针对不同的分子结构和性质，寻找最适合的泛函。

3.引入经验校正（例如连续本征函数或分数电子数理论）对计算结果进行修正，提高计算精度和可靠性。

本文将采用第一性原理计算方法，通过VASP软件包进行密度泛函理论计算，并利用python和MATLAB等语言进行数据处理和分析。

三、预期成果和意义

本研究的预期成果包括：

1.针对富勒烯等复杂分子体系的电子态计算，提出最适合的交换关联泛函，为富勒烯的理论研究和实际应用提供重要支持。

2.引入经验校正对计算结果进行修正，提高计算精度和可靠性。

本研究对于提高富勒烯等复杂分子的理论计算精度和实际应用具有重要意义。同时，本研究对于发展和完善密度泛函理论及其在计算化学和材料学方面的应用具有一定参考价值。