计算化学与材料科学
-
晶格畸变与晶格应变:参考结构、定量表征及第一性原理计算
说明:本文华算科技主要介绍晶格畸变与晶格应变的参考结构、数学变量、定量指标及第一性原理计算信号。 晶格应变与晶格畸变的基础概念怎样分开 一份结构文件同时包含晶格矢量和原子分数坐标。…
-
什么是Jahn-Teller效应?振电耦合、静态/动态畸变及晶体协同行为的完整解读
说明:本文华算科技主要介绍Jahn–Teller效应中的振电耦合、势能面、静态与动态畸变、晶体内协同行为,以及第一性原理计算中的归因条件。 Jahn–Teller效应处理的是哪种结…
-
肖特基势垒全解析:定义、DFT能带读数、界面态钉扎与二维接触调控
说明:本文华算科技主要介绍肖特基势垒在金属/半导体接触中的定义、DFT 能带读数、界面态钉扎和二维接触中的调控信号。 肖特基势垒是什么? 金属和半导体贴合后,两侧电子会通过界面重新…
-
怎么计算反应的吉布斯自由能变?
说明:本文华算科技主要介绍反应吉布斯自由能变在第一性原理计算中的定义、单个物种自由能的组成、表面与电化学反应的参照态写法,以及模型条件改变 ΔG 时的判读范围。 反应ΔG的定义和计…
-
吸附位点有哪几种常见类型?
说明:本文华算科技主要介绍第一性原理吸附计算中常见吸附位点的几何含义、典型材料场景、弛豫后可能发生的位点转化,以及用吸附位点解释结构和能量结果时应限定的判断范围。 吸附位点的基础定…
-
空位缺陷的第一性原理建模:结构定义、超胞尺寸效应、形成能与电子结构校验
说明:本文主要介绍空位缺陷模型的结构定义、超胞尺寸、形成能参照、电荷态处理和电子结构校验。 空位缺陷模型的结构对象是什么 空位缺陷模型的起点是一个明确的晶格位点。晶体中的某个原子从…
-
如何分析界面电子转移?能级、态密度与Bader电荷分区全解析
说明:本文华算科技主要介绍界面电子转移在第一性原理计算中的分析对象、能级和态密度证据、空间电荷与电荷分区方法,以及模型条件对判断范围的限定。 界面电子转移的计算对象是什么? 界面电…
-
自旋极化:第一性原理磁性计算的核心作用与图谱分析
说明:本文华算科技主要介绍自旋极化在第一性原理计算中的物理对象、计算来源、图谱读法和材料判断范围。 自旋极化的计算对象是什么? 在普通的非自旋计算里,体系只需要一套电子密度来描述占…
-
第一性原理表面计算:多晶面建模的底层逻辑与能量影响
说明:本文华算科技主要介绍第一性原理表面计算中为什么要按不同晶面建立 slab 模型,以及 Miller 指数、表面终止、配位环境、表面能和吸附能怎样共同影响计算判断。 Slab …
-
反应能垒怎么算:从势能路径到活化自由能
说明:本文华算科技主要介绍反应能垒在第一性原理计算中的计算对象、路径能量来源、自由能修正、模型条件和材料机制判断。 反应能垒到底算哪一段能量? 反应能垒对应同一势能面上从初…
-
晶格常数详解:定义、第一性原理计算溯源及晶胞结构与物性分析
说明:本文华算科技主要介绍晶格常数的定义、它在第一性原理计算中的来源,以及晶胞参数变化怎样影响结构模型、倒易空间和后续材料性质分析。 晶格常数到底定义了什么结构尺寸? 晶格常数又称…
-
TiO₂:电子结构、表面吸附与光催化特性
说明:本文华算科技详细介绍了TiO₂在计算化学领域中的主要研究方向,包括电子结构分析、表面吸附与反应动力学、以及光催化过程的激发态计算。通过密度泛函理论(DFT)等方法,可以深入理…
-
MXene能做什么计算?
说明:本文华算科技系统介绍了MXene材料在计算化学研究中的应用。MXene是一类新兴二维材料,具有高导电性和表面可调性。通过DFT可揭示其电子结构和吸附性能,分子动力学则可研究离…
-
相互作用分析指南:从弱作用(SAPT/RDG)到强作用(COHP/QTAIM)的计算方法与实践
分子间和原子间的相互作用是理解物质结构、稳定性与功能的关键因素。随着计算化学方法的发展,人们已经建立起一系列用于分析相互作用本质、强度与分布的理论框架与分析工具。 这些方法不仅…
-
分子轨道与能带结构:HOMO-LUMO与能带带隙的系统比较
在计算化学与凝聚态物理的交汇处,电子结构的描述尤为关键。不同领域常用不同术语来刻画能级结构:在分子体系中,研究者普遍关注的是HOMO(Highest Occupied Molecu…
-
ReaxFF反应力场:动态模拟化学反应的原理与应用
反应力场(Reactive Force Field, ReaxFF)是一种基于原子间键级(Bond Order)动态变化的分子力场,通过实时计算键的形成与断裂过程,能够模拟化学…
-
什么是AIMD从头算分子动力学?
从头算分子动力学(Ab initio Molecular Dynamics,AIMD)是一种结合了量子力学从头算方法和分子动力学模拟的计算方法,其基本原理与计算方法如下: 基本原理…
-
第一性原理计算到底准确吗?
在科研实践中,基于量子力学的第一性原理计算以其从头出发、不依赖实验参数的优势崭露头角,却也常因方法近似和计算成本而遭受质疑。 人们不禁要问:在面对复杂材料体系与多尺度过程时,它能否…