凝聚态物理与材料科学
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能带工程在半导体光催化中的应用有哪些?掺杂/异质结协同调控与制氢/污染物降解的能带设计策略
半导体光催化是一种利用半导体材料在光照下激发电子,从而产生光生电子–空穴对,进而驱动氧化还原反应的技术。其核心机制在于半导体的能带结构,即价带(Valence Band…
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能带、态密度的k点选取有什么区别?
在基于密度泛函理论(DFT)的材料电子结构计算中,能带结构图(band structure)和态密度图(density of states, DOS)是揭示电子能级分布和能量变化规…
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什么是功函数?从金属费米能级到半导体表面反应性的理论基础
功函数(Work Function)是指电子从固体表面脱离所需要的最小能量,通常用于描述金属或半导体等材料中的电子脱附过程。在金属材料中,功函数通常是表面电子从费米能级脱离到真…
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从角动量耦合机制到自旋电子学器件设计的理论基础解析什么事磁矩?
说明:磁矩源于电子自旋与轨道角动量耦合,分自旋、轨道及总磁矩。其计算以DFT为核心,结合DFT+U等强关联修正及自旋–轨道耦合处理,可定量描述不同体系磁矩。 案例显…
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如何解析态密度?华算科技详解定义、计算与应用案例
态密度(Density of States,DOS)是材料科学、凝聚态物理和化学等领域中一个非常重要的概念,它描述了在单位能量范围内,材料中电子态的分布情况。态密度不仅能够揭示材料…
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能带结构计算都有哪些方法?DFT、紧束缚、APW及赝势法等主流算法全解析
能带结构计算是材料科学和凝聚态物理中的核心问题之一,它描述了电子在晶体中能量分布的规律性。通过能带结构,可以了解材料的导电性、绝缘性、半导体特性等关键性质。目前,计算能带结构的方法…
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静电势功函数有什么作用?材料表面电子性质、电荷转移与催化性能解析
静电势功函数是材料科学、凝聚态物理、化学和生物分子相互作用研究中的重要概念,它们在描述材料表面电子性质、分子间相互作用、电荷转移、催化性能等方面具有广泛的应用。以下将从静电势和功函…
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能带结构图有哪些关键作用?催化剂设计、材料性能预测与电子结构分析的核心工具
能带结构图在材料科学、化学、物理等领域中具有极其重要的作用,尤其是在催化剂研究、材料性能优化和电子结构分析等方面。它不仅揭示了材料的电子结构,还为材料设计、性能预测和实际应用提供了…
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能带结构有什么作用?固体物理核心解析:能带结构定义、能带计算及其对材料电/光/热/磁性能的决定性影响
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。能带结构不仅决定了材料的电学性质,还深刻影响了其光学、热学和磁学等物理性质。 能带结构的研究在…
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静电势详解:定义、核心特性、计算方法及实践应用
说明:静电势是描述单位正电荷势能的标量场,源于原子核与电子云的叠加贡献,具有保守场、可叠加性等特性,是连接微观电子结构与宏观相互作用的核心量。 其计算方法涵盖DFT、PB方程、…