计算化学与分子模拟
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MD模拟 VS DFT计算：原理、体系规模、计算代价与材料性质分析能力的全方位对比
本文旨在从理论层面系统比较分子动力学（Molecular Dynamics, MD）与第一性原理（尤其是密度泛函理论，Density Functional Theory, DFT）…
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什么是分子动力学（MD）模拟？
本文将系统解析MD模拟的基本原理、三大核心应用及其在多领域的广泛潜力。 什么是分子动力学（MD）模拟？ 分子动力学（MD）模拟是一种基于经典力学的计算方法，通过求解牛顿运动方程，模…
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均方位移（MSD）：在分子动力学模拟中的意义与应用
说明：本文华算科技重点介绍了均方位移（MSD）在分子动力学模拟中的应用与意义，并结合GROMACS进行了直观说明。 什么是MSD？ 均方位移（mean squared displa…
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如何分析界面电子转移？
总结：本文华算科技系统介绍了利用第一性原理密度泛函理论（DFT）判定界面电子转移方向的多种方法及其原理，包括Bader电荷分析、差分电荷密度、功函数变化、能带对齐与能级分析等。 通…
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分子间作用力的理论、计算方法与应用进展
在宏伟的分子世界中，原子通过共价键等强烈的化学键结合成分子实体，但这仅仅是故事的开端。分子与分子之间，甚至一个大分子内部不同部分之间，存在着一系列相对微弱但至关重要的相互作用力，统…
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么是杂化泛函？DFT中结合HF精确交换提升电子结构/材料性质计算精度的关键方法
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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什么是径向分布函数(RDF)？定义、傅里叶变换计算与材料结构分析
径向分布函数（Radial Distribution Function, RDF）是描述粒子或电子在空间中分布情况的重要物理量，广泛应用于原子物理、材料科学、化学、生物物理等领域。…
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声子与晶格振动：固体物理基础及其对材料热导率/热电性质的影响机制
声子与晶格振动是固体物理学中的核心概念之一，它们不仅揭示了材料内部原子的动态行为，还深刻影响了材料的热、电、光学等宏观性质。以下将从声子的定义、晶格振动的理论基础、声子的类型及其在…
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声子谱（Phonon Spectrum）详解：定义、计算方法（VASP等）及其在材料性质研究中的应用
声子谱（phonon spectrum）是描述固体中晶格振动模式的物理量，它通过声子的频率与波矢之间的关系来反映材料的结构稳定性、热力学性质以及动力学行为。 声子谱的研究在材料科学…
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什么是福井函数？DFT预测亲核/亲电活性位点、药物设计、催化与环境降解应用
福井函数（Fukui Function）是化学反应性理论中的一个重要概念，它由日本化学家福井谦一（Kenichi Fukui）于1952年提出，并在1981年与莱纳斯·鲍林（Lin…
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大体系材料的两种模拟方法
随着材料科学与生物科学的快速发展，越来越多的研究对象呈现出体系大、组分复杂、结构演化快等特点，传统实验手段在解析微观机制和动态过程时往往面临空间与时间分辨率的双重瓶颈。 分子动…
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为什么声子谱很重要？
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…
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一种介于DFT和MD之间的模拟方法：xTB
总结：在理论与计算化学、材料科学日益交叉融合的今天，高效且多尺度的模拟工具对于探索新材料、理解复杂反应机理至关重要。 本文围绕三类主流计算方法——密度泛函理论（DFT）、分子动力学…
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什么是密度泛函理论？
说明：密度泛函理论（Density Functional Theory, DFT）是一种量子力学计算方法，用于求解多电子体系的基态性质。其核心思想是利用电子密度而非复杂的多电子波函…
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什么是百亿级别的分子动力学模拟？
百亿原子级分子动力学模拟不仅是理解物质世界本质的“显微镜”，更是驱动技术创新的 “计算器”。它通过突破尺度限制，将原子世界的规律与人类现实需求直接连接，从新材料、新药研发到应对全球…
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DFT如何处理强关联体体系
密度泛函理论（Density Functional Theory, DFT）是一种基于量子力学的计算方法，用于研究多电子体系的电子结构和性质。它通过将复杂的多体问题转化为处理独立粒…
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LDA+U方法的理论框架与Hubbard模型嵌入机制
LDA+U方法是一种在密度泛函理论（DFT）框架下，用于描述强电子关联材料的修正方法。该方法通过引入Hubbard模型中的自旋–自旋相互作用，修正了LDA（局域密度近似…
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什么是非平衡分子动力学模拟？
非平衡分子动力学模拟是一种研究系统在外界扰动下行为的计算方法，与传统的平衡态分子动力学不同，它通过施加外场（如温度梯度、电场、剪切力等）打破系统的热力学平衡，从而模拟实际非平衡过程…
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如何正确设置真空层？
本文详细介绍了密度泛函理论（DFT）计算中真空层的作用及其设置方法。真空层通过消除周期性边界条件带来的镜像相互作用，确保表面和分子体系的计算结果准确可靠。文章分析了真空层厚度对计算…
