理论计算技术专区
-
从1D到3D:不同维度材料的态密度特征及其在材料科学中的深远影响
说明:态密度(DOS)是凝聚态物理和材料科学中的核心概念,描述单位能量区间内可用电子态的密度,是连接微观电子结构与宏观物性(如导电性、光学吸收、催化性能)的关键桥梁。 不同维度…
-
分子静电势高阶指南:超越可视化,探秘势通道、溶剂效应与反应性
分子静电势(electrostatic potential, ESP,也常称分子静电势图MEP)将由核与电子密度组成的总电荷分布映射为对单位正试探电荷的作用能场,是连接电子结构…
-
成键轨道与反键轨道:为何它们决定分子是否稳定?
说明:在分子轨道理论中,成键轨道(Bonding Orbital)与反键轨道(Antibonding Orbital)是原子轨道线性组合形成的两类关键轨道。成键轨道是指当两个原…
-
功函数的理论计算与实验分析:方法、策略与应用案例
说明:功函数(Work Function, Φ)是固体材料表面物理化学性质的核心参数之一,定义为将电子从费米能级移至真空能级所需的能量。它不仅是表征电子逸出难易程度的物理量,也是连…
-
H₂O分解过渡态全维度解析:过渡态形成、反应路径能量变化及催化剂作用机制
H₂O(水)的分解是一个重要的化学反应,广泛应用于催化、能源转换和环境治理等领域。水分子的分解通常涉及其在催化剂表面的吸附、解离和再结合过程。 为了深入理解这一过程,华算科技从多个…
-
华算科技,唯一单位JCP!MView 程序:量子化学计算工具!
2025年4月2日,华算科技技术部在国际知名期刊The Journal of Chemical Physics发表题为《MView: A pre- and post-process…
-
能带与投影能带的基本概念及其在材料研究中的重要性
华算科技通过本文系统介绍了能带与投影能带的基本概念及其在材料研究中的重要性。能带理论描述了晶体中电子能量的分布状态,决定了材料的导电特性,如导体、半导体和绝缘体的不同能带结构。 投…
-
自旋半金属材料:定义、特性与自旋电子学应用
本文华算科技系统介绍了自旋半金属材料的基本概念和核心特征。自旋半金属材料是一种特殊的量子材料,其电子结构在一个自旋方向上呈现金属性,在另一个自旋方向上呈现半导体性,表现出完全的自旋…
-
自旋密度:铁磁性、反铁磁性与亚铁磁性材料的微观基础
本文华算科技系统介绍了自旋密度的基本概念及其在凝聚态物理和材料科学中的重要性。自旋密度是描述材料中电子自旋分布的关键物理量,通过分析自旋向上和自旋向下电子的密度差异,可以揭示材料的…
-
导体/半导体/绝缘体:能带理论解析与电子材料应用指南
导体、半导体和绝缘体是根据材料的导电能力进行分类的三种基本类型。它们在电子设备、电力系统和材料科学中扮演着至关重要的角色。以下华算科技将从定义、特性、能带理论、实际应用以及它们之间…
-
过渡态与活化能的关系——过渡态理论、能垒计算及催化反应速率预测
过渡态与活化能是化学反应动力学中的核心概念,它们在理解化学反应的机制、速率和能量变化方面具有重要意义。以下将从定义、理论基础、能量图表示、影响因素以及实际应用等多个方面进行详细阐述…
-
密度泛函理论(DFT)中不同泛函对能带结构与电子结构的影响比较
不同泛函计算对能带结构的影响是密度泛函理论(DFT)研究中的核心问题之一。通过比较不同泛函(如LDA、GGA、HSE06、PBE+U等)在计算材料能带结构时的表现,可以揭示这些泛函…
-
能带工程在半导体光催化中的应用有哪些?掺杂/异质结协同调控与制氢/污染物降解的能带设计策略
半导体光催化是一种利用半导体材料在光照下激发电子,从而产生光生电子–空穴对,进而驱动氧化还原反应的技术。其核心机制在于半导体的能带结构,即价带(Valence Band…
-
能带、态密度的k点选取有什么区别?
在基于密度泛函理论(DFT)的材料电子结构计算中,能带结构图(band structure)和态密度图(density of states, DOS)是揭示电子能级分布和能量变化规…
-
什么是功函数?从金属费米能级到半导体表面反应性的理论基础
功函数(Work Function)是指电子从固体表面脱离所需要的最小能量,通常用于描述金属或半导体等材料中的电子脱附过程。在金属材料中,功函数通常是表面电子从费米能级脱离到真…
-
从角动量耦合机制到自旋电子学器件设计的理论基础解析什么事磁矩?
说明:磁矩源于电子自旋与轨道角动量耦合,分自旋、轨道及总磁矩。其计算以DFT为核心,结合DFT+U等强关联修正及自旋–轨道耦合处理,可定量描述不同体系磁矩。 案例显…
-
如何解析态密度?华算科技详解定义、计算与应用案例
态密度(Density of States,DOS)是材料科学、凝聚态物理和化学等领域中一个非常重要的概念,它描述了在单位能量范围内,材料中电子态的分布情况。态密度不仅能够揭示材料…
-
什么是过渡态(Transition State)?化学反应最高能量点、活化能与反应速率关键
过渡态(Transition State)是化学反应中一个非常重要的概念,它描述了反应物转化为产物过程中所经历的最高能量状态。在化学反应中,反应物通过一系列中间状态最终转化为产物,…
-
能带结构计算都有哪些方法?DFT、紧束缚、APW及赝势法等主流算法全解析
能带结构计算是材料科学和凝聚态物理中的核心问题之一,它描述了电子在晶体中能量分布的规律性。通过能带结构,可以了解材料的导电性、绝缘性、半导体特性等关键性质。目前,计算能带结构的方法…
-
静电势功函数有什么作用?材料表面电子性质、电荷转移与催化性能解析
静电势功函数是材料科学、凝聚态物理、化学和生物分子相互作用研究中的重要概念,它们在描述材料表面电子性质、分子间相互作用、电荷转移、催化性能等方面具有广泛的应用。以下将从静电势和功函…