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In der Quantenchemie bezeichnet Überlappungsintegral das Skalarprodukt der quadratintegrablen Funktionen im Hilbertraum. Es ist ein Maß für die Überlappung zweier Wellenfunktionen (Orbitale, „Elektronenwolken“).
Die Elemente $ S_{\mu \nu } $ verhalten sich wie die Elemente einer hermiteschen Matrix S.