Techniklexikon

Ab-initio-Methoden

aus der Quantenchemie stammender Begriff, der dort weitgehend synonym mit Hartree-Fock-Methoden verwendet wird, während man in der Festkörpertheorie meistens den Begriff First-Principles-Methoden benutzt. Allgemein kann man als ab-initio-Methoden alle Verfahren der Elektronentheorie von Atomen, Molekülen und Festkörpern bezeichnen, die keine an die experimentellen Daten angepassten Parameter verwenden. In diesem Sinn parameterfrei sind alle Methoden, bei denen entweder (im Rahmen der Hartree-Fock-Näherung) alle Ein- und Zweielektronenintegrale explizit berechnet werden oder (im Rahmen der Dichtefunktionaltheorie) theoretisch begründete Austauschkorrelationsfunktionale verwendet werden. Das Attribut "ab initio" (lat: von Anfang an) ist daher nicht so zu verstehen, dass solche Methoden frei von Näherungen sind. So beruhen praktisch alle Ab-initio-Methoden auf der Born-Oppenheimer-Näherung. Bei der Mehrzahl der Methoden werden relativistische Effekte vernachlässigt oder allenfalls über eine Störungsrechnung berücksichtigt. Für schwere Atome (in der Regel ab Natrium, Z = 11) werden meistens Pseudopotentiale benutzt, und fast immer liegen den Rechnungen endliche Basissätze zugrunde.