理论计算
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什么是多硫化锂吸附与转化? 物理/化学吸附与催化加速协同提升锂硫电池性能
多硫化锂(Li2Sₓ)在锂硫电池中的吸附与转化是提升电池性能的关键环节。多硫化锂在充放电过程中会经历复杂的化学反应,包括其在正极材料上的吸附、在电解液中的扩散以及在负极的还原或氧化…
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如何分析弱相互作用?RDG/NCI可视化方法、Multiwfn操作实战与弱作用类型解析
弱相互作用的定义与重要性 弱相互作用是指分子或原子之间不涉及共价键形成的相互作用,主要包括氢键、范德华力、π-π堆积、偶极-偶极作用等。这些相互作用在分子识别、材料设计、药物研发等…
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如何分析自由能、吸附能?DFT计算步骤、自由能台阶图构建与ORR催化分析实战
在材料科学、催化反应、电化学和表面化学等领域,自由能和吸附能是描述物质相互作用、能量变化和反应路径的重要物理量。 它们不仅决定了材料的稳定性、催化活性和反应速率,还为催化剂设计、材…
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d带中心可以是正值吗?能带结构、电子填充与DFT计算的关键作用
说明:金属d带中心理论是理解过渡金属及其表面物理化学性质的核心框架。该参数定义为金属d电子态密度在费米能级附近的加权平均能量位置。 传统认知中,d带中心常被视为负值(低于费米能级)…
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光催化剂理论计算:TD-DFT激发态模拟、制氢/CO2还原应用与关键参数计算详解
光催化剂理论计算是理解光催化反应机理、优化催化剂性能和设计新型光催化剂的重要手段。近年来,随着计算方法的不断进步和实验技术的结合,理论计算在光催化领域的应用日益广泛。本文华算科技将…
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如何确定催化反应位点:DFT计算、原位表征与生物信息学方法
确定催化反应位点是催化化学和材料科学中的核心问题之一,它不仅关系到催化剂的活性和选择性,还直接影响到催化剂的设计与优化。以下华算科技将从多个角度详细探讨如何确定催化反应位点,包括理…
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氮还原反应(NRR)路径解析 :从理论计算到双原子催化剂优化
氮还原反应(NRR)是指在电化学条件下,将氮气(N₂)还原为氨气(NH₃)的过程。这一过程在常温常压下进行,具有重要的环境和工业意义,尤其是在合成氨领域。 NRR的反应路径复杂,涉…
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分子电荷分布的量化描述:偶极矩的理论计算与应用
偶极矩是描述分子内电荷分布不均匀性的关键物理量,它不仅决定了分子的极性,还深刻影响着分子间相互作用、化学反应活性以及材料的光电特性。随着计算科学的飞速发展,以密度泛函理论(DF…
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电催化HER:从理论计算到催化剂设计的全面解析
说明:电催化HER的理论计算围绕反应机理、关键描述符及电子调控展开。酸性介质分Volmer、Heyrovsky、Tafel三步,碱性因需水解离更难。氢吸附自由能、过电位是核心描…
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密度泛函理论(DFT)中不同泛函对能带结构与电子结构的影响比较
不同泛函计算对能带结构的影响是密度泛函理论(DFT)研究中的核心问题之一。通过比较不同泛函(如LDA、GGA、HSE06、PBE+U等)在计算材料能带结构时的表现,可以揭示这些泛函…
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什么是半导体掺杂模型? N型/P型载流子调控与MOSFET/太阳能电池能带工程的DFT计算核心
半导体掺杂模型是现代半导体物理和器件设计中的核心内容之一,它通过引入杂质原子来改变半导体材料的电子结构和导电性能,从而实现对半导体材料特性的精确控制。 掺杂不仅影响半导体的能带结构…
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钙钛矿有哪些分类?结构工程维度调控与光伏/光电器件设计材料体系解析
钙钛矿是一种具有特定晶体结构的材料,其化学通式为ABX₃,其中A位通常为有机或无机阳离子(如甲胺离子、铯离子),B位为过渡金属阳离子(如铅离子、锡离子),X位为卤素阴离子(如氯、溴…
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弹性常数是什么?定义、分类、DFT计算、实验测定与航空航天材料设计
弹性常数是材料科学和工程领域中一个非常重要的物理量,它描述了材料在受到外力作用时的变形能力。弹性常数不仅反映了材料的刚度特性,还在材料的力学性能、热性能、声学性能等方面具有重要意义…
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界面磁性调控:自旋电子学器件设计的核心挑战与 DFT 指导路径
说明:界面磁性调控是自旋电子学器件设计的核心挑战,其实质是通过原子级界面工程(材料选择、层厚设计、对称性破缺和外场干预)操控磁交换耦合、磁各向异性及Dzyaloshinskii-M…
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光催化的指标有哪些?
光催化这个领域就像给化学反应装了个“太阳能发动机”,但科学家们怎么判断这个发动机到底好不好用呢?这就得靠几个关键的计算指标来当裁判了。华算科技今天就用最…
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自由能与吸附能:热力学参量的多维度对比与分析
说明:在理论计算领域,自由能与吸附能作为核心热力学参量,分别从系统全局稳定性与界面相互作用的角度揭示了物质行为的物理本质。 自由能(包括吉布斯自由能G和亥姆霍兹自由能A)描述系统在…
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虚频如何通过振动频率负值判断结构稳定性?
在理论计算(尤其是量子化学和固体物理的计算中),虚频(Imaginary Frequency)是指振动频率计算结果中出现的负值频率(通常以虚数形式表示,即频率值为负数的平方根)。 …
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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…