计算化学与分子模拟
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一文讲清“DFT计算中的自洽计算”!
密度泛函理论(Density Functional Theory, DFT)是现代计算物理和材料科学中一种重要的理论方法,用于研究多电子体系的电子结构和性质。在DFT计算中,自洽计…
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声子:凝聚态物理的 “振动量子”,从基础概念到核心特性解析
说明:本文华算科技系统阐述了凝聚态物理中的核心概念——声子。声子是描述晶体中原子集体振动量子化的准粒子,具有波粒二象性、玻色子统计等特性,分为声学支和光学支。它主导了固体热传导、电…
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一文讲清“均方位移”:计算方法、实验测量与多场景应用指南
均方位移(Mean Square Displacement, MSD)是物理学、化学、材料科学和生物学等多个领域中用于描述粒子或分子在空间中运动特性的基本参数。它通过统计分析粒子在…
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一文讲清杂化泛函:如何通过HF非局域交换修正突破DFT精度瓶颈?
杂化泛函是密度泛函理论(DFT)中的一种重要方法,它通过结合局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)等半局域泛函与Hartree-Fock(HF)方法中的非局域交换能,从而提…
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如何利用 DFT 计算研究催化反应
电化学反应环境的模型构建 在实际的电化学反应环境中,需要建立催化模型去研究电极与电解液之间的界面环境。在高真空的环境下,实验显示吸附在 Pt(111) 表面的 H2O 分子…
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计算化学实践者指南:如何根据问题特性选择显式/隐式溶剂模型
说明:本文华算科技比较了显式溶剂模型与隐式溶剂模型的基本概念、优势与局限。 显式模型通过真实分子再现溶剂化壳和动力学效应,但计算成本高;隐式模型以连续介质近似溶剂平均效应,效率高但…
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高熵合金配置熵的计算、阈值判断与设计指导
说明:高熵合金(High-Entropy Alloys, HEAs)作为一种新型多主元合金,以其高配置熵驱动的单相固溶体结构和优异力学性能(如高强度、高温稳定性)而备受关注。 “高…
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如何判断化学键是否断裂?基于键能、键长及光谱技术的理论与应用
说明:本文华算科技系统阐述了化学键断裂的基本概念、判断理论与方法,重点分析了均裂、异裂等断裂方式及键能、键长等关键参数,并结合光谱技术与理论模拟,探讨其在反应监测、材料设计与药物研…
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分子间相互作用的核心类型与量化:共价键、氢键、疏水力与范德华力的计算化学解析
说明:本文华算科技介绍了共价键、氢键、疏水作用与范德华力四类分子间相互作用的本质差异及它们在化学体系中的作用。 文章从计算化学角度说明了用DFT、能量分解、分子动力学与自由能计算等…
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什么是声子和晶格振动?定义、热力学特性及固体物理研究进展解析
说明:本文华算科技从理论计算的角度,系统介绍声子(Phonons)和晶格振动(Lattice Vibrations)的基本概念、核心原理及其在固体物理中的研究进展。 内容涵盖声子和…
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玻璃化转变温度(Tg)VS热变形温度(HDT):分子动力学模拟如何预测与解析?
说明:本文华算科技旨在从分子模拟的专业视角出发,深入探讨高分子材料的两个关键热性能指标:玻璃化转变温度(Tg)与热变形温度(HDT)。文章将分别定义这两个概念,重点阐述如何利用分子…
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什么是蒙特卡洛动力学模拟?
说明:本文华算科技介绍了动力学蒙特卡洛(KMC)模拟的基本思想:把系统演化视为一系列有速率的离散事件,按概率抽样并推进时间轴来重现长期动力学行为。 文章从计算化学角度说明了如何用D…
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从电子结构到宏观行为:AIMD与MD的计算化学对比
说明:本文华算科技介绍了从头算分子动力学(AIMD)与经典分子动力学(MD)的主要区别。 AIMD通过实时量子力学计算电子结构,精度高但计算量大;MD依赖经验力场,效率高但无法描述…
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什么是粗粒化分子动力学(CGMD)?掌握 Martini 力场与机器学习辅助方法,赋能生物、材料与药物研究
说明:本文华算科技系统介绍了粗粒化分子动力学(CGMD)的基本概念、主要方法及其在生物、材料和药物领域的应用。通过学习本文,读者能够了解CGMD在多尺度模拟中的重要作用,掌握Mar…
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应力-应变曲线:分子动力学与多尺度模拟方法
说明:本文华算科技介绍了通过分子动力学(MD)和多尺度模拟方法计算材料应力–应变曲线的理论策略,系统阐述了从原子尺度模拟力学行为的科学方法。 读者可学习到如何利用MD模…
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什么是蒙特卡洛动力学模拟?掌握 Metropolis/Gibbs/ 伞形采样技术,赋能材料设计与精准医学
说明:本文华算科技介绍了蒙特卡洛动力学模拟(Monte Carlo Dynamics Simulation,简称MC模拟)的基本概念、核心原理及其在物理、化学、生物和材料科学中的应…
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什么是石墨炔?基于 DFT/GCMC 等方法的缺陷、吸附机制研究,兼论计算建模与理论落地实践
说明:本文华算科技介绍了石墨炔(GDY)在计算化学中的研究方向与应用前景。通过DFT、GW/TDDFT、NEB、MD/AIMD与GCMC等方法,可探讨其电子结构、缺陷与掺杂效应、吸…
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什么是势函数?分子模拟 “物理定律” 的定义、核心作用与主流类型解析
说明:分子模拟技术被誉为“计算显微镜”,它使我们能在原子尺度上观察和理解物质的行为。而势函数(或称力场)正是这台显微镜的“物理定律”核心。 本文华算科技旨在系统阐述势函数的定义、其…
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CeO₂能做什么计算?DFT+U、AIMD 等方法揭示的四大关键研究维度
说明:本文华算科技系统介绍了氧化铈(CeO₂)在计算化学中的关键研究方向:通过DFT+U/混合泛函解析氧空位与Ce 4f电子的本质,计算吸附与反应能垒揭示催化机理,利用AIMD/迁…
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简单小分子研究:基于密度泛函理论(DFT)的方法与步骤
说明:密度泛函理论(DFT)是一种基于电子密度的量子化学计算方法,通过求解电子密度分布来描述分子体系的电子结构。DFT相较于传统的波函数方法,具有较高的计算效率,尤其在小分子的研究…