DFT计算

密度泛函理论（DFT）是一种基于量子力学的计算方法，广泛应用于化学、材料科学、物理等领域，用于研究分子和材料的电子结构、化学键性质、反应动力学等。在化学键分析中，DFT提供了多种多…

密度泛函理论（DFT）在催化反应选择性研究中扮演着至关重要的角色。它不仅能够揭示催化反应的微观机制，还能通过计算吸附能、反应能垒、电子结构等参数，解释反应产物的选择性。以下将从多个…

过渡态是化学反应过程中，反应物转化为产物时必经的一个瞬时高能构型，它在反应坐标上对应于势能面的最高点（即一阶鞍点），是反应路径中能量壁垒的顶点。 这一概念由亨利·埃林（Henry …

吸附能是化学、材料科学和工业应用中一个极其重要的物理量，它不仅在催化反应中起着决定性作用，还在环境治理、能源转换、材料设计等多个领域具有广泛的应用价值。 吸附能的大小直接影响了反应…

自由能台阶图是电催化研究中不可或缺的工具，它通过图形化的方式展示了反应路径中各步骤的吉布斯自由能变化（ΔG），从而帮助研究人员理解反应的热力学行为和动力学特性。自由能台阶图不仅能够…

LDH（层状双氢氧化物）作为一种具有独特结构和优异催化性能的材料，近年来在氧析出反应（OER）中表现出显著的潜力。LDH的催化性质主要与其结构特性、金属组成、表面缺陷以及电子结构密…

本文深入探讨了锂硫电池中硫还原反应（SRR）的复杂机理，从S₈到Li₂S的多步转化过程涉及多种中间产物（如Li₂Sₙ），其反应路径直接影响电池的容量、循环稳定性和倍率性能。通过热力…

  催化领域中的自由能台阶图（Free Energy Diagram）是理解反应机理的核心工具，简单说就是用图形化的方式展示化学反应每一步的能量“爬坡”过程。它能直观回答“哪一步最…

总结：本文系统阐述了离子迁移能垒的基本概念及其对电池性能的重要影响。离子迁移能垒作为离子扩散过程中需要克服的能量障碍，直接决定了电池的充放电速率、循环稳定性和容量保持能力。 通过D…

在材料科学与计算化学领域，VESTA 是一款广泛使用的晶体结构可视化与建模软件，尤其适用于构建二维材料如石墨烯的模型。 VESTA构建石墨烯模型的步骤 1. 导入或构建石墨烯单胞 …

  分子描述符是将复杂的化学信息转化为可量化数据的数值表示，从而实现分子性质的数学处理。它们在化学、药物科学和材料设计等领域发挥着基础性作用。量子化学描述符是分子描述符的一个重要类…

总结：本文全面剖析了DFT计算中隐式溶剂化模型的原理、基本假设及其在化学与材料科学中的应用。隐式溶剂化模型将溶剂视为连续介质，通过介电常数和平均场近似简化计算，显著降低了计算成本，…

分子轨道和原子轨道是描述电子在原子或分子中分布的数学模型，它们有不同的特性。随着理论计算化学及其应用软件的快速发展以及高性能计算机的普及，利用计算工具获取分子的轨道能级、形状和电子…

总结：本文系统介绍了DFT计算中电场的作用原理及其在材料研究中的应用。 电场通过改变电子分布和能带结构，可显著调控材料的电学、光学等性质。文章详细讲解了VASP和Materials…

  说明：电负性量化原子吸引成键电子能力，通过Pauling、Mulliken等经验模型及DFT量子力学方法计算。 其周期性呈同周期递增、同族递减规律，相对论效应可使超重元素电负性…

在电化学氮还原反应（NRR）中，密度泛函理论（DFT）计算是研究催化剂性能、反应机制和选择性的重要工具。通过DFT计算，研究者能够系统地分析不同催化剂的电子结构、吸附能、反应路径和…

催化剂的性能本质上由其电子结构决定。在众多描述电子结构的参数中，费米能级（Fermi Level）扮演着核心角色，它不仅是一个能量基准，更是连接材料宏观热力学与微观催化反应的桥梁。…

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…

密度泛函理论（DFT）作为计算材料物性的核心工具，其强大能力已得到广泛印证。然而，当研究者试图模拟外磁场对材料的影响时——例如研究磁化行为、塞曼效应或磁各向异性——传统DFT计算往…

静电势（Electrostatic Potential, ESP）是描述分子或原子周围电场分布的物理量，它反映了分子中各区域电荷分布的特征。 静电势的计算基于分子中电荷（原子核和电…