第一性原理

在理论计算与材料科学研究中，能量是评价体系稳定性与相互作用强度的核心物理量。其中，吸附能（adsorption energy）与结合能（binding energy）是被频繁使用的…

  说明：氧空位是金属氧化物催化剂中常见而关键的结构缺陷，其形成可显著改变材料的电子、化学和催化性能。 过去研究表明，晶格中缺失一个氧原子常伴随留下两个电子，形成高活性的电子富集位…

本视频由华算科技–朱老师讲VASP团队制作，主要内容包括：使用VASP处理工具导入CIF文件生成POSCAR结构，支持CIF、POSCAR等格式，展示硅晶体周期性结构参…

说明：本文华算科技围绕偏析能的定义、符号与物理解读展开，强调其表征溶质从基体迁移至晶界/表面的热力学驱动力；在方法上以DFT超胞与界面模型定量计算不同位点偏析趋势，并讨论自旋、价态…

在理论计算与量子化学的语境中，虚频是一个贯穿结构优化、反应机理研究以及动力学模拟的关键概念。它不仅仅是计算结果中的一个“负数”，更是一种深刻的物理信号，表征着体系在势能面上的不稳定…

  说明：本文华算科技围绕第一性原理在电催化中的应用展开：以DFT为核心，从功能选择、截断能与k点收敛及自旋设置等计算细节入手，构建含真空的slab模型并结合隐式/显式溶剂与恒电位…

在固体物理与材料科学研究中，能带（band structure）是描述晶体中电子行为的核心物理量之一。通过分析材料中电子的允许能级与禁止能级区间，我们能够深入理解其导电性、光学响应…

说明：COOP与COHP是理解材料中化学键性质与催化性能的核心电子结构分析方法。COOP从电子占据角度揭示成键行为，COHP则从能量贡献角度分析键稳定性。二者互补，能够精准识别催化…

总结：本文华算科技系统介绍了利用第一性原理密度泛函理论（DFT）判定界面电子转移方向的多种方法及其原理，包括Bader电荷分析、差分电荷密度、功函数变化、能带对齐与能级分析等。 通…

本文华算科技系统介绍了自旋密度的基本概念及其在凝聚态物理和材料科学中的重要性。自旋密度是描述材料中电子自旋分布的关键物理量，通过分析自旋向上和自旋向下电子的密度差异，可以揭示材料的…

本文详细介绍了DFT计算中结构优化的基本概念和实施方法。结构优化是通过调整原子坐标使体系能量达到最小值的过程，包含原子弛豫和电子迭代两个关键环节。 文章阐述了能量和力收敛标准的设定…

本文系统介绍了在DFT计算过程中确定晶面的两种最实用方法。第一种是基于表面能计算的方法，通过比较不同晶面的表面能来预测最稳定的晶面结构。第二种是结合实验表征技术（如XRD和HRTE…

  第一性原理（First Principles）是指从最基本的物理定律出发，不依赖任何实验数据或经验公式，直接推导出一个系统的性质。在材料科学中，第一性原理通常使用量子力学的基本…

吸附能是量化吸附物与基底结合强度的核心物理量，定义为复合体系与孤立组分的能量差。其计算以DFT为主，需选择合适泛函并考虑范德华力修正，高阶方法如RPA可提升精度。吸附能广泛应用于催…

说明：第一性原理是材料科学中的”终极计算魔法”——它就像用乐高积木搭建宇宙一样，从最基本的物理常数和量子力学方程出发，完全不依赖实验数据就能预测材料性能。 …

  说明：费米能级（Fermi level）是凝聚态物理和半导体物理中的核心概念，它定义了在绝对零度时电子填充的最高能级，并决定了材料中电子的统计分布行为。 这一概念由恩里科·费米…

液液相变（Liquid-Liquid Phase Transition, LLPT）是指单组分或多组分液体在特定热力学条件下（如温度、压力变化）自发分离为两种结构或密度不同的液相的…

在科研领域，理论计算就如同强大的 “显微镜” 与 “望远镜”，能跨越微观到宏观尺度，揭示复杂体系的内在规律。如今，“实验 + 计算” 深度融合已成为突破科研瓶颈的关键路径。华算科技…

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…

总结：本文系统介绍了DFT计算中压强的物理意义及其对材料性能的影响。压强通过改变原子间距和电子云分布，可显著调控材料的电子结构和物理性质。 文中详细讲解了静水压和非静水压的施加方法…