电子总是不断地适应核位置的变化，或者说跟随着核且始终围绕着核来运. 动，运动 ..... DFT
于原子核的质量一般比电子质量大很多，约大3～4个数量级，在相同的相互作用力下，原子核的速度要比电子的小很多，所以当原子核的分布发生微小变化时，电子能够迅速调整其运动状态以适应新的库仑场，而核对电子的轨道变化却不敏感。所以体系中的电子永远处于由原子构型所决定的基态势能面上，也就是说原子的运动形式唯一决定了电子的运动
纳米尺度上的表面电子动力学
马 薇 焦 扬 丁子敬 孟 胜
揭示物质结构、物质间相互作用及其运动规律是物理学永恒的主题。经过百多年来的努力，人们已明确了常见物质的基本结构：普通物质是由分子、离子、原子等组成。而作为基本单元的原子又是由电子和原子核两部分结合而成；欲了解物质结构和运动规律就不得不深入地认识原子核周围的电子分布和电子运动形式。原子的运动在相当程度上也是由它们的电子结构和运动规律所决定和驱动的。所以，电子动力学的研究对于理解基本物质组成和动力学规律、探索新奇的物理现象、发展新材料有着举足轻重的影响。
电子动力学的过程具有超快的时间尺度和超小的空间尺度的特点。通常人们使用玻恩-奥本海默近似描述原子体系的运动规律。这一近似由德国科学家玻恩和他的学生奥本海默于1927年共同提出：他们认为由于原子核的质量一般比电子质量大很多，约大3～4个数量级，在相同的相互作用力下，原子核的速度要比电子的小很多，所以当原子核的分布发生微小变化时，电子能够迅速调整其运动状态以适应新的库仑场，而核对电子的轨道变化却不敏感。所以体系中的电子永远处于由原子构型所决定的基态势能面上，也就是说原子的运动形式唯一决定了电子的运动。在玻恩-奥本海默近似下，求解薛定谔方程时，各粒子相互作用中的势能项中原子核的坐标可视为常数，分子波函数就可以分解成电子波函数和原子核波函数两部分。研究体系中原子核与电子运动的问题，就变为电子在固定的原子核电场中的运动问题。并且电子是质量、电荷、自旋等特征完全相同的粒子，对于分子结构的研究就由原来的多粒子体系简化为N个全同粒子体系的研究，大大简化了多粒子体系的复杂度。然而，在一些情况下，例如一些超快过程和涉及电子激发态的过程，玻恩-奥本海默近似不再适用。电子的动力学不再唯一决定于该时刻的原子核构型，而还与电子体系本身的演化历史、电子和原子核耦合相关。无论是从理论上还是实验上，对于电子动力学性质的精确描述和解释遇到了极大的挑战。
为了研究的方便，加上很多重要应用中电子动力学都在表面上进行，人们关注表面电子动力学。表面电子动力学是电子动力学在凝聚态表面体系的具体体现，是电子动力学的一个重要分支，主要研究分子和纳米体系与固体表面间的相互作用时的电子运动规律。它在各种实际应用如催化、生物传感器、纳米电子学以及太阳能电池等，发挥着重要的作用。然而，由于表面体系的复杂性，即使对于一些最简单的体系比如水分子和表面的作用，至今也没有基于量子力学描述的全面理解。近几年，大量的科研工作致力于研究分子水平上的界面微观结构，和其中电子间的相互作用，以及界面上的动力学行为，特别是界面处电子的超快、实时动力学。在表面科学领域，该方向上的研究蓬勃兴起、进展迅速。
本文主要从三个方面：能源转化中的电子动力学，利用表面电子动力学实现光学逻辑器件和表面电子动力学的超快测量出发，初步了解和认识表面上电子相互作用的动力学过程。
一、能源转化过程中的表面电子动力学 表面电子动力学有着丰富的研究内容和应用前景，一个重要的例子就是它在能源转化光电器件中的应用。下面，我们首先以染料敏化太阳能电池（dye-sensitized solar cell, DSSC）为例，介绍表面电子动力学的研究进展。
进入21世纪，随着不可再生资源的逐渐耗竭，人类对于规模化可扩展的新能源需求越来越迫切。传统的硅太阳能电池虽然拥有很高的能量转换率，但是成本太高，不适用于大规模生产。自瑞士科学家格兰泽尔（Grätzel）教授于1991年提出染料敏化太阳能电池的概念之后，它越来越受到人们的关注。染料敏化太阳能电池是一种廉价的薄膜太阳能电池，它是基于光敏电极（由吸收可见光的分子和透明但便宜的半导体，通常是TiO2组成）和电解质，将光能转化为电能的电化学装置。相对于传统高纯度、高成本的硅基太阳能电池，其制作材料价格低廉，制作工艺简单，并且柔韧性好，可被制成软片
第三章晶格振动与晶体的热学性质_百度文库
wenku.baidu.com/view/1c73d427aaea998fcc220eb1
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