關於量子化學有什麼經典書籍、經典理論及最新發展？

---

量子化學就是應用量子力學來解決化學問題，其本質是一門應用學科，無論裡面的理論、方法還是技術都是為解決問題而生的。這方面解決問題的終極表述形式就是將某個物理量用一系列數值表示出來，因此會牽涉到大量的計算。個人認為，一切只講理論不講計算技術的量子化學都是耍流氓，用這種書學習的話，應該不會得到很多

多數量子化學中應用到的量子力學原理相對來說層面比較淺，但「化學問題」包含的範圍就大了。。不過量子化學最基礎最核心的問題還是電子結構理論，最主要的應用和驗證方法是分子光譜。

電子結構理論的基礎在於 Hartree-Fock 方法，這方面講解最清晰明白的是 Sazabo，「Modern Quantum Chemistry」，這本書內容自洽，並包含了一些具體算例的實現方法及源碼。

然後時post Hartree-Fock 方法，這是一系列在 Hartree-Fock 方法基礎上的修正，各有其不同側重點。這方面有本大書，Helgaker，「Molecular Electronic-Structure Theory」。這本書本人沒有看過，但有幾位同學上過他們的課或者在這方面工作，對這本書評價很高。Helgaker本人也是工作戰鬥在前線很多年的老將，他們組是Dalton程序的主要作者。

目前使用更多的方法是密度泛函理論。這方面的書非常多，Springer出過這方面的lecture notes。這方面比較有名的一本書是 Parr Yang， 「Density Functional Theory of Atoms and Molecules」，有位做DFT的同事說這本書並不是給初學者寫的，並且可能由於成書年代比較早（1994），或者作者對某些內容的偏好，使得它並不是很適合當前形勢下的初學者閱讀。這方面建議先找綜述之類的文獻讀讀，如果非要看書的話，我做DFT的同事曾推薦給我兩本書：

Engel Dreizler， 「Density Functional Theory：An Advanced Course」

Ullrich，「Time-Dependent Density-Functional Theory：Concepts and Applications」

===========

接受度比較廣的教材還有

徐光憲，黎樂民，《量子化學》。無論作為教材還是參考資料都有很高的價值。

Levine， 「Quantum Chemistry」，年輕的時候看過第三版中譯本，感覺講解很清楚，現在到第六版了，感覺厚了很多。。。

Atkins，「Molecular Quantum Chemistry」

---

The 分為幾個領域。

電子結構理論，分波函數方法和dft方法。

波函數方法入門書是 szable ostlund，modern quantum chemistry。最大優點是習題豐富。很有啟發性。 post hartree fock理論很龐雜，入門級的話ci首推sherril 和schaefer的一篇review，cc首推crawford 和schaefer的review .

如果要深入，coupled cluster和many body perturbation比較推薦 bartlett 和shavitt的這本

mcscf之類的比較推薦 jorgensen的

helgaker的那本electronic structure theory 不適合初學。是大一統總結性的作品。

相對論比較推薦這兩本

相對論發展比較快，所以書里寫的比較落後。

dft千萬不要用weitao yang的那本。簡直老掉牙。 比較推薦

和

dft歷史上有幾篇意義深遠的文章。kohn 和hohenberg以及kohn-sham的文章大家都知道了。說些不常見的。

lieb寫的density functionally for coulomb systems.

Levy和 gorling 寫的

• Correlation-energy functional and its high-density limit obtained from a coupling-constant perturbation expansion
以及 exact kohn sham scheme based perturbation theory

這兩篇奠定了尋找universal functional的基石。

另外becke有些很重要的關於adiabatic coupling的文章，是現代雜化泛函的基石。
動力學方面，強推這個



對於分子體系各種弛豫有很好的解釋。對馬庫斯理論等半經典理論有很好的介紹。
還有這個



。

應用方面不懂。

還有量子力學入門什麼的。之前很多人提到levine的量子化學。個人不喜歡那本書。太多東西不清不楚。建議sakurai 的modern quantum mechanics。
另外群論也很重要。推薦cotton的



這個跟研究光譜有很大關係。
分子振動，紅外拉曼這些的推薦這個



量子化學很多東西都是看起來很薄其實很難的。比如這個molecular vibration。群論什麼的要吃得很透。
還有計算梯度什麼的，這本比較好



很多計算細節，書里是沒的。要找原始論文看。
國內的書很少有寫得不錯的。就算有，也很過時。徐光憲三本量子化學比較好。其他的還沒發現值得一看的。如果有，那就是約化密度矩陣引論。
手機碼字很累。以後再添加細節吧。

---

量子化學分為電子結構理論，計算化學和化學動力學（這個我不熟）。要學習量子化學，首先應該有線性代數和量子力學的基礎。其次最好對結構化學也掌握的比較好，特別是MO理論（特別是LCAO方法）和VB理論，這兩樣利器目前來說還是量子化學的中心（僅指波函數方法，個人也比較看好波函數方法的發展，DFT另當別論）。要入門量子化學，最基本的書Levine的Quantum Chemistry，最好把這本書（英文版）仔細看一遍，因為真的很好，基本上涵蓋的量子化學基本的方法以及應用的概念和知識。然後看完這本書後根據你想研究量子化學方法還是做計算化學的應用來選擇書籍了。第一個回答里的書都是極好的。補充一本MBPT個Coupled Cluster方法的書，Many body methods in chemistry and physics.

至於要做應用方面的研究，可以看Frank Jensen的Introduction to computational chemistry. 這本書也是很不錯的。

---

【討論】量子化學入門用什麼參考書較好？

3樓推薦的那本經典入門書

---

推薦閱讀：