理论计算

费米能级（Fermi level）是固体物理、凝聚态物理和半导体物理中的一个核心概念，它在描述材料中电子分布、电导率、热导率以及电子行为等方面具有重要意义。 费米能级的定义和应用不…

成键轨道和反键轨道是分子轨道理论中的核心概念，它们描述了原子轨道在分子中如何相互作用，从而形成新的轨道，并影响分子的稳定性和化学键的形成。 理解这两个概念对于理解分子的结构、性质以…

静电势（Electrostatic Potential, ESP）是描述分子或原子周围电场分布的物理量，它反映了分子中各区域电荷分布的特征。静电势的定义是：将单位正电荷从无限远处移…

分子动力学模拟（Molecular Dynamics Simulation，简称MD模拟）是一种基于经典力学的计算机模拟方法，用于研究分子体系中原子和分子的运动轨迹及其随时间的变化…

决速步（Rate-Determining Step, RDS）是化学反应中决定整个反应速率的关键步骤。在复杂的化学反应中，通常由多个基元反应组成，而决速步则是其中速率最慢的一步，决…

机器学习势函数（Machine Learning Potentials, MLPs）是一种基于数据驱动的势能面近似方法，旨在替代传统经验势函数或量子力学计算，以更高效、更准确地模拟…

过渡态（Transition State）是化学反应中一个非常重要的概念，它描述了反应物分子在转化为产物分子的过程中所经历的一个瞬时、高能量的中间状态。过渡态不是一种稳定的分子结构…

  CeO₂的理论计算聚焦表面结构与缺陷、吸附及反应特性、电子调控等。通过DFT等方法解析氧空位形成能的晶面依赖性，量化吸附能与中间体稳定性，揭示电子结构调控机制；动力学模拟结合过…

MXene的理论计算涵盖材料本征性质、催化活性、反应路径及高通量筛选等方面。通过DFT分析电子结构、电荷分布及表面稳定性，借助吸附自由能、d带中心等揭示催化活性机制，结合自由能台阶…

总结：在分子世界的微观尺度上，实验往往只能捕捉到现象的表面，而许多本质性的化学与材料过程，却隐藏在原子和电子的精细运动之中。 如何跨越这道“看不见的墙”？密度泛函理论（DFT）、分…

能带结构和态密度是固体物理学和材料科学中两个非常重要的概念，它们分别描述了材料中电子的能级分布和能量状态的密度。 这两个概念不仅在理论研究中具有重要意义，而且在实际应用中也广泛用于…

路易斯酸和路易斯碱是化学中非常重要的概念，它们由美国化学家吉尔伯特·牛顿·路易斯（Gilbert N. Lewis）于1923年提出，作为对传统酸碱理论（如布朗斯特-劳里酸碱理论）…

能带结构是固体物理学中一个非常重要的概念，它描述了固体中电子在周期性晶格中的能量分布。在固体中，电子受到原子核的吸引和与其他电子的相互作用，形成了一种量子力学上的能量状态。 这些能…

溶剂化结构是指在溶液中，溶质离子（如锂离子、钠离子等）被溶剂分子包围形成的特定结构。这种结构不仅影响溶质的溶解性，还对电解液的电化学性能、稳定性、离子传输速率等具有重要影响。 溶剂…

热力学计算和动力学计算是材料科学、化学工程、能源系统等领域中不可或缺的重要工具，它们分别从能量转换和反应速率的角度出发，帮助研究人员理解和预测材料或系统的宏观行为。以下将从定义、原…

氧空位（Oxygen Vacancy, OV）是金属氧化物材料中一种常见的点缺陷，其定义为在晶体结构中原本应有氧原子的位置缺失，形成空位。 这种缺陷通常由特定的外界环境（如高温、还…

异质结内建电场是半导体材料中一种重要的物理现象，尤其在光催化、太阳能电池、光电化学器件等领域具有广泛的应用价值。它是由两种不同半导体材料接触形成的界面处产生的电场，其形成机制与两种…

声子谱是材料科学、凝聚态物理和化学等领域中一个非常重要的研究工具。它不仅揭示了材料的微观振动特性，还对材料的热力学性质、电子结构、光学性质以及催化性能等具有深远影响。深入理解声子谱…

态密度（Density of States,DOS）是固体物理和凝聚态物理中的一个核心概念，它描述了在单位能量范围内，系统中可被电子占据的量子态的数量。 态密度不仅反映了材料的电子…

吸附能是化学、材料科学和工业应用中一个极其重要的物理量，它不仅在催化反应中起着决定性作用，还在环境治理、能源转换、材料设计等多个领域具有广泛的应用价值。 吸附能的大小直接影响了反应…