化学键

说明：在化学与材料科学中，原子与分子之间的相互作用力决定了物质的结构、稳定性与功能。其中，化学键与分子间作用力是两类本质迥异的相互作用：前者涉及价电子的重排与轨道重叠，是构建分子和…

本文华算科技系统介绍了分子间弱相互作用的种类及其特点，包括范德华力（色散力、诱导力、取向力）、氢键、π-π堆积作用和卤键。这些相互作用的能量较低，但对物质的物理性质（如熔点、沸点、…

  共价键是两个原子通过共享电子对形成的化学键。这种键通常发生在两个非金属元素之间，它们通过共用电子来达到稳定的电子配置；离子键是由于金属元素和非金属元素之间的电子转移所形成的键。…

本文系统介绍了压电效应的基本原理，包括正压电效应和逆压电效应的产生机制，并深入探讨了晶体结构对压电性能的影响。压电效应的产生依赖于晶体的非中心对称性，其强弱受原子排列方式、化学键类…

  自由能是系统整体的能量度量，包含了内能和熵的贡献，主要用于判断反应的自发性。吸附能是分子与固体表面之间相互作用的能量变化，主要关注的是局部的吸附过程。自由能是系统“搞事情”的本…

本文系统介绍了差分电荷密度的基本概念、计算原理及其在化学和材料科学中的重要意义。差分电荷密度通过比较不同体系的电荷密度差异，直观地揭示了电子在化学反应或材料相互作用中的重新分布情况…

  碳氧双键（C=O）的稳定性显著高于碳硫双键（C=S），这一现象源于氧原子与硫原子在原子半径、电负性及轨道特性上的本质差异。以下将从原子结构参数、成键机制、热力学数据及实际化合物…

键级（Bond Order）是指分子中化学键的数目与反键的数目的差值，反映了分子中化学键的稳定性和强度。在分子轨道理论中，键级可以通过计算键轨道电子数与反键轨道电子数的差来确定。键…

  说明：化学键的研究方法经历了从经验观察到实验测定，再到理论计算的革命性突破。 早期，科学家们通过对化学反应现象的观察和总结，形成了对化学键的初步认识。随着实验技术的发展，X射线…

异质结构作为由两种或多种不同材料在原子尺度上结合形成的复合体系，其界面处的电子结构调控是决定光电器件、催化材料、半导体器件等性能的关键因素。差分电荷密度（Electron Dens…

  说明：DFT框架下的化学键分析通过多维度方法展开，轨道相互作用分析借助NBO、COHP揭示键本质，电子密度拓扑分析利用QTAIM、ELF定位键特征，电荷与键级量化及能量分解深化…

本文详细介绍了吸附能与结合能的基本概念、计算方法及其在材料科学和化学研究中的重要性。 吸附能描述了吸附质与基底表面的相互作用强度，其计算依赖于表面模型（如DFT中的slab模型），…

电子局域化函数（Electron Localization Function, ELF）是量子化学和材料科学中用于描述电子在空间中局域化程度的重要工具。它通过量化电子在特定位置的聚…

分子轨道理论（MO理论）是一种用于描述分子中电子分布与化学键的理论模型，它认为分子中的电子并非局限于特定的原子轨道，而是分布在整个分子范围内的分子轨道中。 该理论通过原子轨道的线性…

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…

1. ELF的定义与物理意义 电子局域密度函数（Electron Localization Function,ELF）是一种用于量化电子在原子、分子及固体材料中局域化程度的函数，广…

如何判断原子间是否成键？4种方法全面解析，告别“键”的困惑?在化学研究中，“原子间是否成键”是许多科研新手常问的问题。有人发现优化后的结构在可视化软件中未显示预期的键连关系，便怀疑…

原子半径是化学中描述原子大小的基本参数，但实际应用中常因化学环境的不同而存在多种定义。本文将系统梳理原子半径的分类及常见定义方式，助你快速掌握核心要点！ 一、共价半径：化学键中的原…