DFT
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什么是晶体?
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…
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理论计算如何判断材料稳定性?
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…
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如何用能带区分导体、半导体、绝缘体?
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,…
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什么是载流子迁移率?
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…
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空位与空穴本质差异?
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 …
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什么是广义梯度近似(GGA)泛函?
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…
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d轨道:为何它对磁性、催化和材料设计如此关键?
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…
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压电效应怎么跟催化相结合?
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…
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DFT如何判断化学键稳定性?
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…
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如何计算离子迁移扩散?
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…