Techniklexikon

Austauschkorrelationsenergie

nichtklassischer Beitrag zur Gesamtenergie eines N-Elektronensystems. Die Definition der Austauschkorrelationsenergie beruht auf einer speziellen Form der Zerlegung der Gesamtenergie eines N-Elektronensystems im Rahmen der Dichtefunktionaltheorie in die exakt und die nur näherungsweise berechenbaren Bestandteile. Bei gegebenem äusseren lokalen Potential v_ext(r) kann die Gesamtenergie als Funktional der Einteilchendichte n(r) in der Form

dargestellt werden. Die Elektron-Elektron-Wechselwirkung V_ee[n] kann in den exakt berechenbaren klassischen Anteil

und einen Teil V_xc[n] = V_ee[n]  -  J[n] zerlegt werden, der die quantenmechanischen Vielteilcheneffekte enthält. Von der kinetischen Energie T[n] wird der exakt berechenbare Anteil

mit

der wechselwirkungsfreien Elektronen abgespalten, so dass die Gesamtenergie darstellbar ist als:

Das als einziger Term auf der rechten Seite nur näherungsweise berechenbare Funktional

mit

wird als Austauschkorrelationsenergie oder Austauschkorrelationsfunktional bezeichnet, die Funktionalableitung

als Austauschkorrelationspotential.