他获得很多与实验结果相符合的重要结果，因此奠定了金属的量子力学理论基础。通过解析多体系统的波函数来计算金属的电子结构通常是一件非常困难的工作，因此必需使用近似技术来获得有意义的理论预测。与恩里科·费米在二十世纪二十年代提出，其通过将定域电子密度看作变分参量来估算系统的能量与电子密度。由于托马斯-费米模型并没有将「交换对称能量」与「电子-电子相关能量」纳入考量，它无法预测由分子与固体的稳定存在。二十世纪三十年代，道格拉斯·哈特里、弗拉基米尔·福克及对托马斯-费米模型加以改进，提出了哈特里－福克方程，其特别