Density functional theory (DFT) is a quantum mechanical framework in which the ground state of interacting electronic systems is completely described in terms of the electron density. This leads to a practical approach for electronic structure calculations which is very widely used in (bio)chemistry, physics, and materials science due to its reasonable computational cost and useful accuracy. This textbook presents the basic concepts and features of DFT at an introductory level, suitable for undergraduate and beginning graduate students in science and engineering.

Beginning with a brief review of elementary quantum mechanics, the book then introduces essential concepts such as many-body wave functions, orbitals, Slater determinants, functionals, and the variational principle. The fundamental theorems of DFT of Hohenberg and Kohn and Kohn and Sham are formulated and explained, followed by a case study of a one-dimensional model system to illustrate the self-consistent numerical solution of the Kohn-Sham equation. To use DFT in practice, the exchange-correlation energy functional must be approximated: the most important and widely used approximations are reviewed, including the local-density approximation, generalized gradient approximations, and hybrid functionals, explaining their origin and assessing their performance with many examples. Practical aspects of molecular and solid-state calculations, such as basis sets and pseudopotentials, are introduced, together with a brief review of chemical reactivity indices. The book ends with a chapter on time-dependent DFT, discussing real-time electron dynamics and excitation energies, and additional resources are provided in several appendices.

Written in an accessible and student-friendly style, the book covers the essentials of DFT and electronic structure calculations in a fully self-contained manner and without overburdening readers with formal and technical details. The book also contains many end-of-chapter exercises, including hands-on computer simulations using Python, as well as many suggestions for further reading.

Acerca del autor

Carsten A. Ullrich received his PhD in 1995 at the University of W�rzburg and, after several postdoctoral positions, joined the faculty at the University of Missouri in 2001. He received tenure in 2007 and became a full professor in 2013. In 2023 he was appointed Curator's Distinguished Professor of Physics. His research focuses on the study of the foundations and the development of new methodologies in time-dependent density functional theory (TDDFT) and spin-DFT. He has over 125 publications, including a book on TDDFT, and he is a Fellow of the American Physical Society.

Adam Wasserman is Professor of Chemistry at Purdue University, where he has taught since 2008. His research focuses on understanding why some chemical bonds are weak while others are strong. To do this, he and his research group develop methods based on Density Functional Theory to calculate the electronic properties of molecules directly from those of their constituent atoms. A Purdue University Faculty Scholar, Dr Wasserman holds a courtesy appointment in the Department of Physics and Astronomy, and has been a recipient of numerous awards, including an Alfred P. Sloan research Fellowship and a Camille and Henry Dreyfus Teacher-Scholar award.

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Derecho al desistimiento

Si es un consumidor, puede rescindir el contrato de acuerdo con lo siguiente. Por consumidor se entiende cualquier persona f�sica que act�e con fines ajenos a su actividad comercial, empresarial, oficio o profesi�n.

Informaci�n sobre el derecho de desistimiento

Derecho legal de desistimiento

Tiene derecho a rescindir este contrato en un plazo de 14 d�as sin dar ning�n motivo.

El periodo de desistimiento vencer� a los 14 d�as desde que usted, o un tercero que no sea el transportista e indicado por usted, adquiera la posesi�n f�sica del �ltimo bien o del �ltimo lote o pieza.

Para ejercer el derecho de desistimiento, complete de forma electr�nica y env�e una declaraci�n clara en nuestro sitio web, desde "Mis compras" en "Mi cuenta". Le enviaremos sin demora un acuse de recibo de dicho desistimiento a trav�s de un soporte duradero (por ejemplo, por correo electr�nico).

Para cumplir con el plazo de desistimiento, basta con que env�e su comunicaci�n relativa al ejercicio del derecho de desistimiento antes de que venza el periodo de desistimiento.

Efectos del desistimiento

Si rescinde este contrato, le reembolsaremos todos los pagos que hayamos recibido de usted, incluidos los gastos de env�o (excepto los gastos adicionales que surjan si elige un tipo de env�o que no sea el tipo de env�o est�ndar m�s econ�mico que ofrecemos).

Podemos hacer una deducci�n del reembolso por la p�rdida de valor de cualquier bien suministrado, si la p�rdida es el resultado de una manipulaci�n innecesaria por su parte.

Efectuaremos el reembolso sin demoras indebidas y, a m�s tardar, 14 d�as despu�s de que se nos informe de su decisi�n de rescindir este contrato.

Efectuaremos el reembolso utilizando el mismo medio de pago que utiliz� para la transacci�n inicial, a menos que haya acordado expresamente lo contrario; en cualquier caso, no incurrir� en ning�n cargo como resultado de dicho reembolso.

Podremos retener el reembolso hasta que hayamos recibido los bienes o hasta que nos haya presentado una prueba de que los ha devuelto, lo que ocurra primero.

Deber� devolver los bienes o entregarlos a Revaluation Books, Hounslow, United Kingdom, sin demoras indebidas y, en cualquier caso, en un plazo m�ximo de 14 d�as a partir del d�a en que nos comunique su desistimiento del presente contrato. El plazo se cumple si devuelve la mercanc�a antes de que venza el periodo de 14 d�as. Tendr� que asumir los gastos directos de devoluci�n de los bienes. Usted solo es responsable de la disminuci�n del valor de los bienes como resultado de una manipulaci�n distinta a la necesaria para establecer la naturaleza, las caracter�sticas y el funcionamiento de los bienes.

Excepciones al derecho de desistimiento

El derecho de desistimiento no se aplica a lo siguiente:

La entrega de peri�dicos, diarios o revistas, con la excepci�n de los contratos de suscripci�n; y
El suministro de contenido digital que no se proporcione en un soporte tangible (por ejemplo, en un CD o DVD) si, al hacer el pedido, acept� que pod�amos empezar a entregarlo y que no podr�a desistir una vez iniciada la entrega.

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Tarifas de env�o de Reino Unido a Estados Unidos de America

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