在统计力学中,粒子系统(原子、分子、胶体……)中,径向分布函数, (也叫做 对关联函数) 为相距参考粒子处粒子的密度。

对于均匀和各项同性体系,设参考粒子处于原点 O,粒子平均数密度为r ,距离 O 处局域时间平均密度为dr 。

外文名

radial distribution function

别名

对关联函数

函数定义

径向分布函数(Radial distribution function)通常指的是给定某个粒子的坐标,其他粒子在空间的分布几率(离给定粒子多远)。所以径向分布函数既可以用来研究物质的有序性,也可以用来描述电子的相关性。

函数表示

径向分布函数通常用g(r,r')来表示。

对 于|r-r'|比较小的情况,g(r,r')主要表征的是原子的堆积状况及各个键之间的距离。对于长程的性质,由于对于给定的距离找到原子的几率基本上相 同,所以g(r,r')随着|r-r'|的增大而变得平缓,最后趋向于恒值。通常定义g(r,r')时,归一化的条件为|r-r;|趋向于无穷大 时,g(r,r')趋向于一。通常,对于晶体,由于其有序的结构,径向分布函数有长程的峰,而对于非晶体(amorphous)物质,则径向分布函数一般只有短程 的峰。

同样的概念有时被用到描述电子的相关性,如电子的对关联(pair correlation)指的就是给定一个电子,其它电子在此电子周围出现的几率。由于电子之间有库仑斥力,还有由于波函数反对称化的作用,所以对关联的具体形式比较复杂,目前尚未有解析的表达。有时候文献里提到的exchange-correlation hole也是基于对关联的概念。