DFT

LDA+U方法是一种在密度泛函理论（DFT）框架下，用于描述强电子关联材料的修正方法。该方法通过引入Hubbard模型中的自旋–自旋相互作用，修正了LDA（局域密度近似…

说明：内建电场由材料电荷非均匀分布形成，DFT通过平面平均静电势、差分电荷密度、恒定内势、极化分析等方法对其量化分析。以InGaN/GaN量子阱为例，DFT揭示了内建电场起源与分布…

说明：DFT理论计算通过将多电子体系转化为电子密度函数问题，以Hohenberg-Kohn定理为基础，借助Kohn-Sham方程求解。 其流程包括自洽循环计算，且不断进化出TD-D…

说明：DFT+XAFS联用技术结合了理论计算与实验分析的优势，能够精准揭示材料的微观结构和电子性质。 本文主要介绍XAFS技术的原理（XANES和EXAFS）及其在材料局域结构分析…

说明：同步辐射是材料结构解析的重要手段，为设计更高效的能源转化催化剂开辟新路径。本文主要介绍了同步辐射的核心优势、基本应用、在催化剂中的应用解读。其通过与TEM、XPS、FTIR等…

说明：DFT计算的初始结构是基于化学认知等构建的近似模型，为后续优化提供基准，其合理性影响计算结果。 初始结构分分子体系、晶体材料等四大类型，构建需遵循化学合理、对称性约束和计算效…

说明：催化计算以DFT为核心，在原子与电子尺度模拟催化剂表面反应，通过CHE模型、火山曲线等方法预测反应路径、能垒，指导催化剂设计。 其在CO₂RR/OER/HER等反应中应用，结…

说明：表面是材料外1-3层原子层，因不饱和键致结构和性质异于体相。可从几何结构和功能特性分类，DFT通过Slab模型等研究表面，如过渡金属掺杂Cu (111) 催化案例，助于理解表…

本文详细探讨了电催化硝酸盐还原反应（NO3RR）的三种主要反应路径及其特点。路径一涉及多步脱氧和加氢过程，路径二通过直接还原生成中间产物，路径三以羟胺（NH₂OH）为关键中间体。 …

说明：晶体是原子 / 分子三维周期性有序排列的固体，具长程有序、明确熔点等特性，分七晶系等三类。DFT可优化晶体结构、分析电子结构等，石英晶体缺陷研究案例彰显其预见性，推动材料设计…

说明：在材料设计与筛选中，判断候选结构的稳定性是第一性原理计算的重要任务之一。本文从热力学、动力学与力学三方面出发，系统讨论了理论计算中判断材料是否稳定存在的标准与方法。 首先，热…

说明：导体、半导体、绝缘体本质区别在于能带结构。导体价导带重叠，半导体带隙 0.3-3.8 eV，绝缘体带隙超 6 eV。DFT 在导体中研究界面势垒，半导体中测迁移率、校正带隙，…

载流子迁移率是表征材料中电荷载流子运动能力的重要物理量，直接影响电子器件的性能。 本文讲解了载流子迁移率的基本概念及物理意义，详细介绍了常见的实验测量方法，包括霍尔效应法和场效应晶…

说明：空位是原子缺失的结构缺陷，空穴是电子缺失的准粒子，二者在本质、尺度、功能效应上不同。DFT计算中，空位聚焦热力学参数，空穴需解决局域化问题，两经典案例展现其应用价值。 空位 …

广义梯度近似（Generalized Gradient Approximation，GGA）泛函是密度泛函理论（Density Functional Theory，DFT）中用于改…

说明：过渡金属d轨道因部分填充、晶体场分裂及杂化等特性，决定其磁性、催化活性等。DFT可量化d带中心等参数，助力解析催化机制、设计功能材料，如PtGa纳米线通过p-d杂化提升催化性…

压电效应指的是材料在机械应力作用下产生电荷的现象，具有电-机械能量可逆转化的特性，在催化领域正迅速兴起为一种创新的能量转换与催化技术。 本文讲解了压电效应的基本原理及其典型材料，包…

密度泛函理论（DFT）通过键能（断裂所需能量）、键长（几何优化测定）、键级（NBO分析量化成键电子数）评估化学键稳定性。 结合电子结构工具如COHP（能量贡献分析）、Bader电荷…

离子迁移扩散计算通过DFT、分子动力学等方法揭示材料中离子输运的微观机制（如能垒、协同迁移），指导固态电解质和电池电极设计。 多尺度模拟（静态能垒分析、动态轨迹捕捉）与机器学习结合…

成键轨道（如σ、π）由原子轨道同相叠加形成，降低能量增强键合；反键轨道（如σ*、π*）异相叠加导致能量升高，削弱键强。 DFT通过COHP、COOP量化轨道贡献，如Fe₂Mo合金中…