从头算价键理论的研究进展

摘要

作为现代化学键理论之一,价键理论为分子电子结构性质和化学反应机理提供了直观的化学图像理解.虽然当前分子轨道理论占据着量子电子结构研究的主导地位,但是随着计算机运算能力的迅速提升以及量子理论计算算法的日益完善,从头算价键理论重新引起了人们的重视.本文简要回顾了40年来从头算价键理论方法所取得的突破,着重阐述厦门大学化学键理论研究团队在这一领域取得的研究进展.首先介绍早期从头算价键理论方法的发展历史;然后讨论从头算价键理论中的计算方法,包括最基本的价键自洽场方法,在此基础上考虑动态电子相关的价键计算方法,以及溶液环境下的计算方法;最后简要介绍价键理论中的矩阵元计算方法以及国际上具有重要影响的从头算价键程序,并展望未来发展方向.