單粒子近似法英文解釋翻譯、單粒子近似法的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 single particle approximation

分詞翻譯：

單的英語翻譯：

odd; single
【醫】 azygos; mon-; mono-; uni-

粒子的英語翻譯：

particle
【計】 corpuscle
【化】 particle
【醫】 particle

近似法的英語翻譯：

【計】 method of approximation
【化】 approximate method
【經】 approximation

專業解析

單粒子近似法（Single Particle Approximation）是凝聚态物理和量子化學中用于簡化多體系統研究的核心理論工具。該方法将複雜多粒子體系的相互作用簡化為單個粒子在等效勢場中的運動。其英文定義可表述為："a computational approach that reduces many-body interactions to an effective single-particle potential"（引自Springer Materials數據庫）。

從數學形式看，單粒子近似通過Hartree-Fock方程實現： $$ hat{H}psii(mathbf{r}) = left[ -frac{hbar}{2m} abla + V{ext}(mathbf{r}) + V_{eff}(mathbf{r}) right]psi_i(mathbf{r}) = epsilon_ipsi_i(mathbf{r}) $$ 該公式顯示每個電子在平均場中的獨立運動（見American Physical Society《現代物理評論》第89卷）。

主要應用領域包含：

晶體電子結構計算（能帶理論）
等離子體物理中的粒子動力學模拟
量子點系統的基态特性分析（應用案例參考《物理評論B》2023年刊載的納米材料研究）

該方法的理論基礎可追溯至Bloch定理和Hohenberg-Kohn定理，在密度泛函理論（DFT）框架下得到進一步發展。目前美國國家标準與技術研究院（NIST）的電子結構數據庫收錄了超過20萬條基于該近似的計算結果。

網絡擴展解釋

單粒子近似法（Single Particle Approximation）是量子力學和凝聚态物理中常用的一種簡化模型方法，主要用于處理多粒子系統的複雜相互作用問題。其核心思想是将多體問題簡化為單個粒子在平均場中的運動，忽略粒子間的瞬時相互作用細節。

主要特點及解釋

基本定義
該方法假設每個粒子獨立地在由其他粒子形成的平均勢場中運動，而非直接考慮所有粒子的瞬時相互作用。例如在固體電子傳輸理論中，電子被視為在晶格勢和其他電子的平均場中運動。
理論基礎
- 基于分子軌道理論和哈特利-福克方程，通過軌道近似将多電子波函數分解為單電子波函數的乘積。
- 包含三個基本近似：薛定谔方程、玻恩-奧本海默近似（分離核與電子運動）、軌道近似（單粒子函數描述）。
典型應用領域
- 半導體電子傳輸：分析電子在晶格中的量子行為時，将複雜多體問題轉化為單粒子與熱庫/隨機勢的等效相互作用問題。
- 材料計算：在從頭算（ab initio）方法中簡化電子關聯效應的計算複雜度。
優缺點
- 優勢：顯著降低計算難度，適用于大尺度系統模拟。
- 局限性：無法精确描述強關聯體系（如高溫超導體）中的電子相互作用效應。

擴展說明

該方法屬于近似法的一種，遵循“突出主要矛盾，忽略次要因素”的原則。例如在金屬電子理論中，因費米系統的簡并性，單粒子近似能較好成立；而在半導體中，需結合具體問題調整近似條件。