分子动力学模拟
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晶界偏析全解析:形成机制、研究方法与工业应用
晶界偏析是金属材料科学中的一个重要现象,尤其在合金凝固、焊接、热处理以及材料性能调控等方面具有广泛的研究价值。晶界偏析是指在多元单相合金中,溶质原子在晶界处聚集的现象,其浓度远高于…
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什么是径向分布函数(RDF)?定义、傅里叶变换计算与材料结构分析
径向分布函数(Radial Distribution Function, RDF)是描述粒子或电子在空间中分布情况的重要物理量,广泛应用于原子物理、材料科学、化学、生物物理等领域。…
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催化剂吸附与活化机理——DFT解析吸附-活化-反应-脱附全过程及高效催化剂设计
催化剂吸附与活化机理是化学工程和催化科学中的核心问题之一,其研究不仅有助于理解催化反应的本质,也为设计高效催化剂提供了理论基础和技术支持。 催化剂的吸附与活化过程通常包括以下几个关…
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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)。 …
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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,…
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ReaxFF反应力场:动态模拟化学反应的原理与应用
反应力场(Reactive Force Field, ReaxFF)是一种基于原子间键级(Bond Order)动态变化的分子力场,通过实时计算键的形成与断裂过程,能够模拟化学…
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什么是吸附位点?固体表面活性位点定义、分类、作用机制及其在催化与吸附分离中的应用
吸附位点是指在固体表面或吸附剂中,分子或原子能够发生吸附作用的特定位置。这些位置通常具有较高的吉布斯自由能和较强的活性,因此更容易发生吸附或反应。 吸附位点的性质和分布对吸附过程的…
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不同缺陷浓度如何建模? | 多尺度方法在半导体/合金材料性能预测中的应用策略
在材料科学中,缺陷浓度的建模是理解材料性能、优化材料设计和预测材料行为的关键环节。不同缺陷浓度的建模方法需要根据缺陷类型、浓度范围以及材料体系的特点进行选择和调整。以下将从建模原理…
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什么是分子动力学模拟?
分子动力学模拟(Molecular Dynamics Simulation,简称MD模拟)是一种基于经典力学的计算机模拟方法,用于研究分子体系中原子和分子的运动轨迹及其随时间的变化…
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什么是溶剂化结构?
溶剂化结构是指在溶液中,溶质离子(如锂离子、钠离子等)被溶剂分子包围形成的特定结构。这种结构不仅影响溶质的溶解性,还对电解液的电化学性能、稳定性、离子传输速率等具有重要影响。 溶剂…
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什么是热力学计算和动力学计算?
热力学计算和动力学计算是材料科学、化学工程、能源系统等领域中不可或缺的重要工具,它们分别从能量转换和反应速率的角度出发,帮助研究人员理解和预测材料或系统的宏观行为。以下将从定义、原…
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吸附能为什么这么重要?
吸附能是化学、材料科学和工业应用中一个极其重要的物理量,它不仅在催化反应中起着决定性作用,还在环境治理、能源转换、材料设计等多个领域具有广泛的应用价值。 吸附能的大小直接影响了反应…
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自由能VS吸附能
自由能和吸附能是化学、物理和材料科学中两个非常重要的概念,它们在描述物质相互作用、能量变化和反应动力学方面具有核心地位。尽管两者在某些方面有相似之处,但它们的定义、物理意义、计算方…
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什么是阴极电解质界面膜及其在锂电中的核心作用?
摘要:本文系统介绍了阴极电解质界面膜(CEI膜)的定义、形成过程及其在锂离子电池中的关键作用。CEI膜由电解液在高电位下氧化分解生成,具有复杂的有机–无机复合结构,…
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VESTA如何构建石墨烯模型?
在材料科学与计算化学领域,VESTA 是一款广泛使用的晶体结构可视化与建模软件,尤其适用于构建二维材料如石墨烯的模型。 VESTA构建石墨烯模型的步骤 1. 导入或构建石墨烯单胞 …
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什么是百亿级别的分子动力学模拟?
百亿原子级分子动力学模拟不仅是理解物质世界本质的“显微镜”,更是驱动技术创新的 “计算器”。它通过突破尺度限制,将原子世界的规律与人类现实需求直接连接,从新材料、新药研发到应对全球…
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深入解析金属-载体相互作用(MSI)及电子效应、几何效应与化学键合的核心作用
说明:金属–载体相互作用(MSI)指负载型催化剂中金属与载体的物理化学作用,含电子、几何及化学键合效应。可通过密度泛函理论(DFT)、分子动力学(MD)模拟,分析态…
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理论计算揭示矿物浮选微观机理:DFT与MD模拟在药剂作用与界面过程研究中的应用
本文从理论计算角度解析了矿物浮选的基本原理及其关键技术,重点介绍了DFT计算和分子动力学(MD)模拟在浮选研究中的应用。通过态密度(DOS)分析矿物表面电子结构,揭示了药剂与矿物作…
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水研究何以成为全球科学核心:多维价值探析
水的理论研究之所以成为全球科学界的核心焦点,源于其独特的物理化学性质、跨学科的关键作用、极端条件下的复杂行为、前沿技术的突破性支撑以及应对全球危机的迫切需求。 这种看似简单的分子在…
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共价有机框架(COF)的结构特征及其在气体吸附分离与催化中的应用与机理
本文详细介绍了共价有机框架(COF)的基本组成、结构类型及其在气体吸附和催化性能研究中的应用。COF通过共价键连接有机分子,形成规则的孔道结构和周期性排列,具有优异的吸附和催化性能…