紧束缚近似英文解释翻译、紧束缚近似的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 tight binding approximation

分词翻译：

紧的英语翻译：

close; tighten; pressing; short of money; strict; urgent

束缚的英语翻译：

manacle; restrain; bind up; hold in leash; shackle; stranglehold; tie down
yoke; bondage
【机】 bind; binding

近似的英语翻译：

border
【化】 affinity
【医】 approximation
【经】 approximately

专业解析

紧束缚近似（Tight-Binding Approximation）是固体物理学中用于描述晶体中电子运动的一种理论模型。其核心假设是：电子主要被束缚在单个原子附近，相邻原子间的电子波函数仅存在微弱重叠，因此可用原子轨道的线性组合（LCAO）近似构建晶体的电子能带结构。

物理意义与数学形式

该方法基于局域原子轨道思想，认为电子在晶格中的运动可通过相邻原子间的跃迁积分描述。其哈密顿量可表示为： $$ hat{H} = sum{i,alpha} epsilon{ialpha} |ialpharangle langle ialpha| + sum{i eq j,alphabeta} t{ij}^{alphabeta} |ialpharangle langle jbeta| $$ 其中$epsilon{ialpha}$为原子轨道能级，$t{ij}^{alphabeta}$表征相邻原子轨道间的跃迁能量（来源：Ashcroft & Mermin《固体物理学》）。

适用条件与典型应用

该模型特别适用于：

窄能带材料（如过渡金属氧化物）
电子局域性强的体系（如石墨烯、碳纳米管）
弱晶格势扰动场景（来源：Kittel《固体物理导论》）

方法局限性

紧束缚近似对强关联电子体系（如高温超导体）的预测精度有限，且需预先确定原子轨道参数。近年研究者常将其与密度泛函理论结合，提升复杂材料模拟效率（来源：arXiv预印本平台相关研究综述）。

网络扩展解释

紧束缚近似（Tight-Binding Approximation）是固体物理学中用于描述晶体中电子能带结构的一种理论方法，尤其适用于原子间相互作用较弱或电子局域性较强的情况（如内层电子或原子间距较大的晶体）。以下是其核心要点：

1.基本定义

紧束缚近似认为，晶体中的电子主要受其母原子势场的束缚，而其他原子的势场作用被视为微扰。此时，电子的波函数可近似为孤立原子轨道的线性组合（LCAO，Linear Combination of Atomic Orbitals）。

2.理论基础

原子轨道线性组合（LCAO）：晶体中电子的波函数由各原子轨道叠加构成，即： $$psik(r) = frac{1}{sqrt{N}} sum{R_m} e^{ik cdot R_m} phi_i(r - R_m)$$ 其中，$phi_i$为孤立原子轨道，$R_m$为原子位矢，$k$为波矢。
微扰处理：将其他原子势场的影响视为微扰，通过简并微扰理论计算能带结构。

3.数学方法与能带计算

哈密顿量：晶体中电子的总势场$U(r)$为各原子势场之和，即$U(r) = sum_{R_m} V(r - R_m)$。
能量表达式：通过微扰计算，电子能量可表示为： $$E(k) = epsiloni - A - B sum{R_n} e^{ik cdot R_n}$$ 其中，$epsilon_i$为孤立原子能级，$A$和$B$分别为重叠积分和近邻相互作用参数。

4.应用与特点

适用场景：适用于原子间距较大、电子局域性强的体系（如半导体、绝缘体）。
优势：能直观反映原子能级与晶体能带间的联系，计算复杂度较低。
局限性：对强离域电子（如金属中的自由电子）描述效果较差。

5.历史背景

该方法由布洛赫（F. Bloch）于1928年提出，后发展为能带计算的重要经验方法。

如需进一步了解具体数学推导或应用案例（如面心立方晶格能带计算），可参考高权威性来源如、7中的详细分析。