密度泛函理论
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能带、态密度的k点选取有什么区别?
在基于密度泛函理论(DFT)的材料电子结构计算中,能带结构图(band structure)和态密度图(density of states, DOS)是揭示电子能级分布和能量变化规…
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从角动量耦合机制到自旋电子学器件设计的理论基础解析什么事磁矩?
说明:磁矩源于电子自旋与轨道角动量耦合,分自旋、轨道及总磁矩。其计算以DFT为核心,结合DFT+U等强关联修正及自旋–轨道耦合处理,可定量描述不同体系磁矩。 案例显…
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范德华校正有什么用?第一性原理计算中弱相互作用修正及应用解析
范德华校正(Van der Waals correction)在第一性原理计算中具有至关重要的作用,尤其是在处理涉及弱相互作用的体系时。它通过引入范德华力(即色散力、诱导力和取向力…
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如何进行电子结构计算?DFT/PAW/高斯基组/半经验方法原理、流程与材料化学应用
电子结构计算是材料科学、化学、物理等领域中一项基础且重要的研究工具,它通过理论模型和计算方法来预测和分析物质的电子分布、能带结构、态密度、电荷密度等性质。 这些计算不仅有助于理解材…
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电荷转移的研究方法有哪些?飞秒光谱与DFT计算在光催化/传感器设计中的多尺度技术体系
电荷转移是化学和物理学中一个基本且重要的过程,它描述了电子或离子从一种物质转移到另一种物质的现象。这一过程不仅在化学反应中起着关键作用,还在电子设备的运作、自然界的动态过程以及能源…
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如何解析态密度?华算科技详解定义、计算与应用案例
态密度(Density of States,DOS)是材料科学、凝聚态物理和化学等领域中一个非常重要的概念,它描述了在单位能量范围内,材料中电子态的分布情况。态密度不仅能够揭示材料…
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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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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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为什么要关注材料的费米能级?
说明:费米能级是描述电子能态占据概率的核心参数,绝对零度时为占据态与非占据态分界,有限温度下遵循费米–狄拉克分布,等同于电子化学势。其在半导体中决定载流子类型,金属…
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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)。 …