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Quantenmechanische Methoden, die als ab-initio qualifiziert sind, erfordern keine experimentellen oder realisierbaren Kenntnisse des betrachteten Systems, und die an die experimentellen Ergebnisse angepassten Parameter werden nicht verwendet. Daher zielen die Verfahren darauf ab, die Eigenschaften der Materialien durch die Lösung der Gleichungen der mechanischen Quantität zu beschreiben, ohne die Verwendung von einstellbaren Parametern.Die Gesetze der Quantenmechanik und die alleinige Kenntnis der chemischen Beschaffenheit der betrachteten Atome ermöglichen die Berechnung aller beobachtbaren physikalischen Größen, wobei die Berechnungen in der Regel komplexer sind als die halb-empirischen Methoden und große Informationsmittel erfordern. Die ab-initio-Rechnungen gehen auf die Hartree-Fock-Methode (oder Post-Hartree-Fock-Methode) zurück, bei der die Onde-Funktion zur Beschreibung des Quantensystems verwendet wird, und auf die Funktionstheorie der Dichte, die die elektronische Dichte nutzt.
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