材料科学
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同步辐射≠XAS
引言 在现代物质科学的研究中,“X射线吸收光谱”(XAS)和“同步辐射”是两个频繁出现的术语。尽管二者在许多文献中被一同提及,但它们却常常被误解为相同的概念。事实上,XAS和同步辐…
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价带与导带:固体材料导电性的量子力学起源与决定因素
说明:本文华算科技阐述了固体能带理论中价带与导带的定义、形成机理及其对材料导电性的决定性作用,并介绍了如何通过第一性原理计算进行预测,帮助读者从量子力学层面理解材料的电学性质,为学…
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扩散能垒:系统性解读与科研应用指南
说明:本文华算科技将从核心定义与物理本质、理论基础与主要机制、计算方法与模拟技术三个方面,对扩散能垒进行系统性、深度的阐述,旨在为相关领域的科研人员提供一份全面而详实的参考。 什么…
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吸附能:理论内涵、关键作用与研究方法综述
说明:本文华算科技将阐明吸附能的理论内涵,区分其与相关概念的异同;探讨其如何作为判断吸附类型的关键指标;梳理当前主流的实验测量与理论计算方法。 什么是吸附能? 吸附能是指一个或多个…
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第四代光源的突破:空间相干度测量与衍射成像技术
引言 进入21世纪第三个十年,全球同步辐射光源技术正经历一场深刻的革命。以衍射极限储存环(Diffraction-Limited Storage Rings)为核心特征的第四代同步…
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零点能:从定义到应用的全面解析与顶刊案例剖析
说明:本文华算科技将从定义、计算、应用、关键点及顶刊案例展开,帮助读者全面理解深入理解零点能。 在经典物理学的世界里,当温度降到绝对零度(-273.15℃),所有粒子运动都会停止,…
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材料科学TEM 样品制备难?一文掌握5大核心方法(离子减薄/电解抛光/FIB)与实操要点
总结:本文详细介绍了材料科学领域透射电子显微镜(TEM)样品的制备技术体系,明确了TEM样品需满足的7项基本要求,系统阐述了5大核心制备方法——TEM样品载网法、离子减薄、电解抛光…
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分子静电势(MEP):概念、计算与应用价值全解析
说明:这篇文章华算科技系统介绍了分子静电势(MEP)的概念、计算方法和应用价值。 通过量子化学计算获得并分析静电势图,从而准确预测分子反应活性位点、理解分子间相互作用机制,为药物设…
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吸附能 VS 结合能:定义、计算与应用
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…
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化学键 VS 分子间作用力:能量、范围与功能的比较
在化学与材料科学中,理解原子与分子之间的结合方式是揭示物质性质的基础。化学键(chemical bond)和分子间作用力(intermolecular forces)是两类核心的相…
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价带顶(VBM)/ 导带底(CBM)与 HOMO/LUMO:跨固体物理与分子化学的电子能级描述对比
说明:在材料科学与理论化学的研究中,理解电子能级的分布与能隙的形成对于预测材料的电学、光学乃至化学反应性具有决定性意义。 在固体物理中,电子能级结构通常以能带理论为基础,采用价带顶…
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电子转移的多维解析:ELF、差分电荷密度、Bader与Mulliken分析方法的原理与应用
电子转移是物理化学、材料科学、催化化学乃至生物化学中的核心现象之一,它决定了化学键的形成与断裂、催化剂与反应物的相互作用、以及电化学过程的动力学特征。 在固体物理和量子化学的理论计…
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锂硫电池的关键材料与技术
锂硫电池(Li-S)是一种具有高理论能量密度和成本效益的新型储能设备,近年来在能源存储领域引起了广泛关注。其工作原理基于锂金属与硫的化学反应,理论上可提供高达2500 Wh/kg的…
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为什么要进行掺杂?晶体掺杂在半导体与催化领域的关键作用
本文系统介绍了晶体掺杂的基本概念及其在半导体和催化领域的重要意义。掺杂通过引入外来杂质原子改变基质材料的物理化学性质,从而实现对材料性能的精准调控。 在半导体中,掺杂可调节载流子浓…
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自旋密度:铁磁性、反铁磁性与亚铁磁性材料的微观基础
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…
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如何通过RDF分析材料结构?——详解径向分布函数的原理与应用
径向分布函数(Radial Distribution Function,简称RDF)是材料科学中用于分析材料微观结构的重要工具。它通过量化原子或分子在空间中的分布情况,揭示材料的短…
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同步辐射SXRD/XAFS/SXPS/SXM技术解读!
本文介绍同步辐射技术的重要性及主要分类,包括SXRD、XAFS、SXPS、SXM,阐述其原理、应用及图例。通过这篇文章可知同步辐射技术的优势、各分类技术的特点、用途及在材料科学等领…
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什么是决速步?
决速步(Rate-Determining Step, RDS)是化学反应中决定整个反应速率的关键步骤。在复杂的化学反应中,通常由多个基元反应组成,而决速步则是其中速率最慢的一步,决…
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什么是第一性原理?
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。 …
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态密度(DOS):定义、分类及在材料分析中的应用
本文详细介绍了态密度(DOS)的定义及其在材料科学中的重要性,包括总态密度(DOS)、分波态密度(PDOS)和局域态密度(LDOS)的分类与计算方法。通过态密度分析,可以揭示材料的…