紧束缚近似是将在一个
原子附近的电子看作受该原子势场的作用为主,其他原子势场的作用看作微扰,从而可以得到电子的原子能级和晶体中能带之间的相互关系。
在固体物理学中,紧束缚近似是将在一个原子附近的电子看作受该原子
势场的作用为主,其他原子势场的作用看作微扰,从而可以得到电子的
原子能级和
晶体中
能带之间的相互关系的一种近似计算手段。在此近似中,由于我们假定
能带是由各个孤立原子的
波函数叠加而来的,因此能带的电子波函数可以写成
布洛赫函数之和的形式:
其中 被称为
万尼尔函数。此近似和化学中的原子轨道线性组合(Linear combination of atomic orbitals,
LCAO)的关系紧密。和
准自由电子近似不同,紧束缚模型适用范围大得多。
万尼尔函数(Wannier function,或沃尼埃函数),是
固体物理学中的一个
正交函数的
完备集,由格里高利·万尼尔提出。万尼尔函数在
晶系中对应着局域化分子轨道。
晶体中不同晶位的万尼尔函数所具有的正交性,使得对特定区域中的电子态进行展开时可以构造出便于计算的
基组。万尼尔函数的应用极其广泛,例如对电子结合能的分析,在对
激子以及里德伯物质的分析中也有其特定的应用。
原子轨道线性组合法(Linear combination of atomic orbitals,或者简写为LCAO法),是
量子化学中用于求解分子轨道的一种方法,这种方法是通过对
原子轨道进行线性叠加来构造
分子轨道。因为它属于分子轨道方法的一种,所以又称原子轨道线性组合的分子轨道方法,或者叫LCAO-MO。它于1929年由Sir John Lennard-Jones引入用于描述元素周期表第一行上原子构成的双原子分子的成键,并且经由Ugo Fano进行了扩展。
在
量子力学里,
原子的
电子排布由波函数来描述。从数学上来看,这些波函数构成了函数基组。在
化学反应过程中,
轨道波函数会发生改变,根据原子所参与形成的
化学键的类型,
电子云的形状会相应改变。