a variacional del estado de transición a la - Páxinas persoais - USC ...
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2. Métodos teóricos 51cierto tamaño, proporcionando resultados <strong>de</strong> calidad comparable o superiora los que ofrece el método MP2. Hemos <strong>de</strong> recordar que este tipo <strong>de</strong> cálculosa<strong>de</strong>más tienen <strong>la</strong> ventaja <strong>de</strong> consumir aproximadamente el mismo tiempocomputacional que un cálculo Hartree-Fock y a diferencia <strong>de</strong> estos tienen encuenta los efectos <strong>de</strong> <strong>la</strong> corre<strong>la</strong>ción electrónica. Este método si bien en sus iniciosfue fundamentalmente utilizado en cálculos en sólidos ha experimentadoun notable <strong>de</strong>sarrollo en todos los aspectos y hoy en día constituye una <strong><strong>de</strong>l</strong>as herramientas fundamentales <strong>de</strong> cualquier químico teórico [53] . La teoría <strong><strong>de</strong>l</strong>funcional <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>nsidad tal y como hoy <strong>la</strong> conocemos, nace en 1964 con <strong>la</strong>aparición <strong>de</strong> un artículo histórico escrito por Hohenberg y Kohn en <strong>la</strong> revistaPhysical Reviews [54] .Primer teorema <strong>de</strong> Hohenberg-KohnPierre Hohenberg y Walter Kohn comprobaron en 1964 que para molécu<strong>la</strong>scon un <strong>estado</strong> fundamental no <strong>de</strong>generado, <strong>la</strong> energía molecu<strong>la</strong>r <strong><strong>de</strong>l</strong> <strong>estado</strong>fundamental, <strong>la</strong> función <strong>de</strong> onda y todas <strong>la</strong>s <strong>de</strong>más propieda<strong>de</strong>s electrónicas,están <strong>de</strong>terminadas unívocamente por <strong>la</strong> <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> probabilidad electrónica<strong><strong>de</strong>l</strong> <strong>estado</strong> fundamental ρ(x, y, z), y que es una función <strong>de</strong> so<strong>la</strong>mente tresvariables, es <strong>de</strong>cir estas propieda<strong>de</strong>s son funcionales <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>nsidad 9 . Esto esasí ya que <strong>la</strong> <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> probabilidad <strong><strong>de</strong>l</strong> <strong>estado</strong> fundamental <strong>de</strong>termina elpotencial externo, excepto en una constante aditiva arbitraria y <strong>de</strong>termina elnúmero <strong>de</strong> electrones (mediante simple integración <strong>de</strong> <strong>la</strong> misma sobre todas <strong>la</strong>scoor<strong>de</strong>nadas espaciales y <strong>de</strong> espín –Ecuación 2.92–) <strong>de</strong> nuestro sistema físico.∫N = ρ(⃗r)d⃗r (2.92)El potencial externo es, el término <strong><strong>de</strong>l</strong> hamiltoniano para una molécu<strong>la</strong> multielectrónicaque recoge el potencial <strong>de</strong> interacción entre el electrón i y losnúcleos α,v(⃗r) = − ∑ Z α(2.93)rα i,αsiendo el hamiltoniano puramente electrónico:Ĥ = − 1 2n∑∇ 2 i +i=1 i=1n∑v(⃗r) + ∑ i∑j>i1r ij(2.94)Pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>mostrarse que existe una re<strong>la</strong>ción biunívoca entre <strong>la</strong> <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong>probabilidad electrónica <strong><strong>de</strong>l</strong> <strong>estado</strong> fundamental no <strong>de</strong>generado y el potencial9 Un funcional es una función <strong>de</strong> funciones.[53] W. Koch and M. C. Holthausen, A Chemist’s Gui<strong>de</strong> to Density Functional Theory.Wiley-VCH New York, 2001.[54] P. Hohenberg and W. Kohn, “Inhomogeneous electron gas,” Physical Review, vol. 136,no. 3B, pp. B864–B871, 1964.