计算化学与材料科学​

说明：本文华算科技将从几何定义、电子与键合机制、稳定性与吸附能以及在具体催化反应中的意义等多个维度，对这两个核心概念进行系统性比较和深入剖析。 几何结构与对称性定义   从几何角度…

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…

说明：本文华算科技介绍了通过从头算分子动力学（AIMD）结合扩散系数计算迁移能垒的科学方法。 读者可系统学习到如何利用AIMD模拟原子动态演化、计算扩散系数并通过Arrhenius…

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…

说明：本文华算科技系统解析“塔菲尔动力学”实验规律与“第一性原理计算”的结合方式。随着第一性原理计算技术的发展，尤其是DFT/CM-MPB等方法的应用，研究人员能够在原子尺度上理解…

说明：本文华算科技系统介绍了第一性原理分子动力学（AIMD）的基本定义、适用与限制及其相关计算化学研究。AIMD（第一性原理分子动力学）将实时电子结构计算嵌入分子动力学，能描述键断…

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…

说明：分子动力学（Molecular Dynamics, MD）模拟是连接理论计算与实验科学的关键桥梁，已成为材料、化学、生物等领域不可或缺的研究工具。在其庞大的方法学体系中，经典…

#基于DFT的第一性原理计算方法PPT# 本次课程PPT由姜骏老师制作，共344页，将重点关注材料与物性计算中涉及第一原理部分的基本思想和程序与算法实现。经姜骏老师同意，现将PPT…

  说明：本文华算科技围绕第一性原理在电催化中的应用展开：以DFT为核心，从功能选择、截断能与k点收敛及自旋设置等计算细节入手，构建含真空的slab模型并结合隐式/显式溶剂与恒电位…

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…

  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…

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…

  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…

  第一性原理（First Principles）是指从最基本的物理定律出发，不依赖任何实验数据或经验公式，直接推导出一个系统的性质。在材料科学中，第一性原理通常使用量子力学的基本…

  本文详细介绍了非晶结构的基本定义、核心特点及其与晶态结构的本质差异。非晶材料在短程范围内表现出有序性（短程有序），但在长程范围内原子排列无序（长程无序），这种独特的结构赋予其各…

说明：第一性原理是材料科学中的”终极计算魔法”——它就像用乐高积木搭建宇宙一样，从最基本的物理常数和量子力学方程出发，完全不依赖实验数据就能预测材料性能。 …

在第一性原理计算中，静电势（Electrostatic Potential, ESP）的分析是理解材料电子结构和界面行为的重要手段。P4VASP 是一款专为 VASP 计算结果设计…

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…

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…