理论计算
-
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…
-
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)。 …
-
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…
-
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,…
-
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…
-
静电势功函数有什么作用?材料表面电子性质、电荷转移与催化性能解析
静电势功函数是材料科学、凝聚态物理、化学和生物分子相互作用研究中的重要概念,它们在描述材料表面电子性质、分子间相互作用、电荷转移、催化性能等方面具有广泛的应用。以下将从静电势和功函…
-
能带结构图有哪些关键作用?催化剂设计、材料性能预测与电子结构分析的核心工具
能带结构图在材料科学、化学、物理等领域中具有极其重要的作用,尤其是在催化剂研究、材料性能优化和电子结构分析等方面。它不仅揭示了材料的电子结构,还为材料设计、性能预测和实际应用提供了…
-
载流子有效质量详解:定义、计算及其在半导体/热电材料中的应用
载流子有效质量是凝聚态物理和材料科学中的一个核心概念,它描述了载流子在晶体周期势场作用下的运动特性。与自由电子或空穴的质量不同,载流子的有效质量是由其在晶体中的能带结构决定的,通常…
-
解读压电效应:基本原理、结构调控与器件设计应用
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…
-
什么是催化反应中的过电位?
本文系统阐述了过电位的基本概念及其在电催化反应中的重要作用。过电位作为实际反应电压与理论电压的差值,反映了电化学过程中的能量损耗。文章从热力学和动力学角度分析了过电位的产生机制,包…