计算项目
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如何分析电子结构?能带、态密度、Bader电荷、ELF、COHP等DFT计算与实验方法详解
电子结构分析是材料科学、化学、物理和纳米技术等领域中不可或缺的重要工具。它通过揭示材料中电子的分布、能量状态和相互作用,为理解材料的物理化学性质、催化性能、光电特性等提供了理论基础…
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如何使用自由能来预测化学反应的自发性?
使用自由能来预测化学反应的自发性是化学热力学中的核心内容之一。自由能(Gibbs自由能)的概念由美国物理学家乔赛亚·威拉德·吉布斯(Josiah Willard Gibbs)在19…
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什么是过渡态(Transition State)?化学反应最高能量点、活化能与反应速率关键
过渡态(Transition State)是化学反应中一个非常重要的概念,它描述了反应物转化为产物过程中所经历的最高能量状态。在化学反应中,反应物通过一系列中间状态最终转化为产物,…
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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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载流子有效质量详解:定义、计算及其在半导体/热电材料中的应用
载流子有效质量是凝聚态物理和材料科学中的一个核心概念,它描述了载流子在晶体周期势场作用下的运动特性。与自由电子或空穴的质量不同,载流子的有效质量是由其在晶体中的能带结构决定的,通常…
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什么是过电位?电化学动力学能垒与电池/电解池效率优化的核心参数
过电位(Overpotential)是电化学领域中的一个核心概念,它描述了在电极反应中,实际电位与理论平衡电位之间的差异。这一现象在电化学反应中普遍存在,尤其是在电池、燃料电池、电…
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如何分析氢键?几何判据、能量计算、AIM/DFT/RDF方法及实验验证全攻略
氢键是分子间或分子内重要的非共价相互作用,对物质的物理化学性质、结构稳定性以及功能发挥具有深远影响。氢键的分析涉及多个层面,包括几何标准、能量计算、动态模拟、可视化展示以及实验验证…
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扩散路径与势垒:原子/离子扩散机制、DFT过渡态搜索及电池与催化材料性能优化
扩散路径与势垒是材料科学和化学中一个非常重要的研究领域,尤其在电池材料、催化反应、离子传输等方面具有广泛的应用价值。 扩散路径指的是原子或离子在材料内部从一个位置移动到另一个位置的…
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什么是吸附位点?固体表面活性位点定义、分类、作用机制及其在催化与吸附分离中的应用
吸附位点是指在固体表面或吸附剂中,分子或原子能够发生吸附作用的特定位置。这些位置通常具有较高的吉布斯自由能和较强的活性,因此更容易发生吸附或反应。 吸附位点的性质和分布对吸附过程的…
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光催化DFT自由能计算:密度泛函理论自由能面构建、反应路径分析与光催化剂性能预测方法
光催化DFT自由能计算是研究光催化反应机理、优化光催化剂性能的重要工具。随着计算方法的不断进步,DFT(密度泛函理论)在光催化领域的应用日益广泛,尤其是在自由能计算方面。本文将从D…
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光催化能带工程:能带结构调控策略、光生载流子分离机制与光催化性能提升前沿综述
光催化能带工程是近年来在光催化材料研究领域中备受关注的重要方向之一。它通过调控材料的能带结构,从而优化光生载流子的分离效率、扩展光吸收范围以及增强材料的氧化还原能力,从而显著提升光…
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在DFT计算中如何进行收敛测试?密度泛函理论ENCUT、k点网格与电子自洽迭代收敛标准优化指南
在密度泛函理论(DFT)计算中,收敛测试是确保计算结果准确性和可靠性的关键步骤。DFT计算通常涉及多个参数的优化,包括平面波基函数的截断能量(ENCUT)、k-点网格的密度、电子自…
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截断能对DFT计算精度与资源消耗的影响研究
截断能作为DFT计算中的关键参数,对计算结果的精度和效率具有显著影响。深入探讨了截断能在DFT计算中的作用机制,通过对比分析不同截断能下的计算结果,揭示了截断能如何影响计算精度…
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缺陷扩散势垒是什么?原子迁移能量障碍与材料性能的关联机制
缺陷扩散势垒是材料科学和凝聚态物理中的一个重要概念,它描述了原子或离子在晶体中从一个位置迁移到另一个位置所需的能量障碍。这一概念在理解材料的电学、热学、光学和催化性能等方面具有重要…
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什么是缺陷扩散路径?材料离子输运与电极性能的关键机制
缺陷扩散路径是材料科学、化学、物理等领域中一个非常重要的研究课题,尤其在涉及离子传输、电极材料性能、腐蚀行为、扩散机制等方面具有广泛的应用价值。本文将从多个角度详细探讨缺陷扩散路径…
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催化中费米能级如何调控?电子结构工程与活性提升策略
催化中费米能级的调控是近年来材料科学与催化化学领域的重要研究方向之一。费米能级(Fermi Level, EF)作为描述材料电子结构的重要参数,其位置直接影响材料的导电性、电子传输…
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什么是费米能级?电子分布与材料导电性的核心概念解析
费米能级是凝聚态物理和半导体物理学中的一个核心概念,它在描述材料中电子分布、载流子浓度以及材料导电性方面具有重要意义。费米能级不仅在金属、半导体和绝缘体中表现出不同的行为,还在超导…